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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜂鳥(niǎo)懸停飛行可能與譜系進(jìn)化中FBP2基因缺失有關(guān)

蜂鳥(niǎo)是唯一能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)懸停飛行的鳥(niǎo)類,這得益于它擁有一套特殊的代謝自適應(yīng)體系,以滿足高耗能飛行的能量需求。懸停飛行作為蜂鳥(niǎo)譜系進(jìn)化中出現(xiàn)的遺傳特征,探究其物種進(jìn)化過(guò)程中代謝相關(guān)基因的改變有望揭示懸停飛行的“奧秘”。


近日,馬克斯普朗克分子細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)研究所研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),果糖雙磷酸酶2(fructose-bisphosphatase 2, FBP2)基因缺失可能是蜂鳥(niǎo)實(shí)現(xiàn)懸停飛行代謝適應(yīng)性的關(guān)鍵原因。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)長(zhǎng)尾隱蜂鳥(niǎo)進(jìn)行了染色體水平的基因組組裝,并通過(guò)測(cè)序發(fā)現(xiàn),F(xiàn)BP2基因在祖先蜂鳥(niǎo)譜系進(jìn)化過(guò)程中出現(xiàn)了大量失活突變。FBP2基因編碼的果糖雙磷酸酶2,是糖異生的關(guān)鍵限速酶。細(xì)胞試驗(yàn)證實(shí),下調(diào)FBP2表達(dá),可顯著提升成肌細(xì)胞基礎(chǔ)糖酵解和代償性糖酵解水平、上調(diào)線粒體呼吸作用、增加細(xì)胞中線粒體的數(shù)目,進(jìn)而提高細(xì)胞代謝水平。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Science》雜志,題為“Loss of a gluconeogenic muscle enzyme contributed to adaptive metabolic traits in hummingbirds”。


綜上,該研究發(fā)現(xiàn)蜂鳥(niǎo)的懸停飛行可能與譜系進(jìn)化過(guò)程中編碼糖異生相關(guān)酶的FBP2基因缺失有關(guān),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)揭示了其分子調(diào)節(jié)機(jī)制,為解析蜂鳥(niǎo)懸停飛行的代謝適應(yīng)提供了線索。


原文鏈接https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn7050


注:此研究成果摘自《Science》雜志,文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng),僅供參考。


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2025-2031年中國(guó)醫(yī)藥行業(yè)市場(chǎng)全景調(diào)研及發(fā)展趨向研判報(bào)告
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