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来自研究机构

进化揭示了苦味感受器的功能

从腔棘鱼到人类

日期:
2021年2月2日
来源:
莱布尼茨研究所系统生物学研究所和德国理工大学系统生物学研究所
简介:
一组研究人员发表了一篇新论文,详细介绍了4亿年的进化史揭示了鱼类和人类苦味感受器的功能。
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完整的故事

从生理学的角度评价食物的化学成分,了解与食物成分相互作用的受体的功能是很重要的。其中包括对苦味化合物的感受器,这种感受器最初是在腔棘鱼等硬骨鱼类的进化过程中进化出来的。4亿年的进化史揭示了鱼类和人类苦味感受器的功能,这一研究结果最近发表在该杂志上基因组生物学与爱博网投领导者进化由慕尼黑工业大学和科隆大学莱布尼茨食品系统生物学研究所领导的一组研究人员进行了这项研究。爱博网投领导者

从进化的角度来看,与其他化学感受器(如嗅觉感受器)相比,苦味感受器是大自然相对较新的发明。它们保护脊椎动物免受潜在有毒物质侵害的功能早已得到科学的认可。最近的观察表明,苦味感受器除了味觉之外还有其他功能。这些功能包括防御致病菌,代谢调节,也可能作为内源性代谢物和激素的传感器。

腔棘鱼和斑马鱼的比较

由科隆大学生物学家Sigrun Korsching和莱布尼茨食品系统生物学研究所的Maik Behrens领导的科学家团队现在提供了进一步的证据来支持这一假设。爱博网投领导者在他们目前的研究中,研究小组比较了腔棘鱼(矛尾鱼chalumnae)及其他四名斑马鱼(鲐鱼类)系统发育、功能和结构。为此,研究小组在其他实验中,使用已建立的基于细胞的测试系统以及基于计算机的建模方法进行了广泛的功能研究。目的是深入了解苦味感受器的进化史,以便更多地了解它们的功能。

研究结果表明,这两种鱼类都拥有一对同源的苦味受体基因,这些基因可能是由原始基因产生的。在这方面,根据功能研究的结果,尽管4亿年的独立进化,这些鱼类受体的苦味识别光谱在很大程度上是相同的。“我们的研究结果特别令人兴奋的是,最初的鱼类受体识别了细胞测试系统中的物质,这些物质至今仍被人类苦味受体检测到。其中包括胆汁酸,”莱布尼茨研究所的合著者Antonella Di Pizio说。

超过4亿年的自然选择压力

“因此,至少在人类进化之前,一定存在选择压力,这意味着人类的苦味感受器仍然可以像4亿多年前的硬骨鱼一样检测到同样的苦味物质,”味觉研究员迈克·贝伦斯总结道。Sigrun Korsching补充说:“这说明了苦味受体的一个或多个重要功能,甚至在人类进化过程中也是如此。”

“腔棘鱼是食肉动物。因此,人们可以推测,存在一种主要识别类固醇激素和胆汁酸的苦味受体变体,可以防止食用有毒鱼类,这些有毒鱼类不仅含有胆汁酸,而且在肝脏和胆囊中还含有强效的神经毒素。例如,有毒的河豚和腔棘鱼生活在同一水域,”麦克·贝伦斯说。“然而,在人类和斑马鱼中,如果这种受体变异在体内没有其他功能,从进化的角度来看,它是否会被保存下来,这是值得怀疑的。”另一个支持这种口外功能的观点是,在心脏、大脑和甲状腺等人体器官上也发现了苦味感受器。”他的研究目标之一是帮助理解苦味物质对系统生物学水平的影响,无论它们是通过食物进入人体还是属于人体自身的物质。

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故事来源:

材料所提供的莱布尼茨研究所系统生物学研究所和德国理工大学系统生物学研究所注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Maik Behrens, Antonella Di Pizio, Ulrike Redel, Wolfgang Meyerhof, Sigrun I Korsching。T2R基因进化的根源:腔棘鱼和斑马鱼苦味受体的识别谱基因组生物学与爱博网投领导者进化, 2020;DOI:对10.1093 / gbe / evaa264

引用此页

莱布尼茨研究所系统生物学研究所和德国理工大学系统生物学研究所。“进化揭示了苦味受体的功能:从腔棘鱼到人类。”《科学日报》。《科学日报》,2021年2月2日。< www.koonmotors.com/releases/2021/02/210202113727.htm >。
莱布尼茨研究所系统生物学研究所和德国理工大学系统生物学研究所。(2021年2月2日).进化揭示了苦味受体的功能:从腔棘鱼到人类。《科学日报》。2023年6月20日检索自www.koonmotors.com/releases/2021/02/210202113727.htm
莱布尼茨研究所系统生物学研究所和德国理工大学系统生物学研究所。“进化揭示了苦味受体的功能:从腔棘鱼到人类。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2021/02/210202113727.htm(2023年6月20日访问)。

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