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林鼠通过基因复制抵抗响尾蛇毒液 — 等级 B1 — a brown snake on a branch with a black background

林鼠通过基因复制抵抗响尾蛇毒液CEFR B1

2025年12月20日

改编自 U. Michigan, Futurity CC BY 4.0

照片: Harshit Suryawanshi, Unsplash

等级 B1 – 中级
3 分钟
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发表在期刊 Molecular Biology and Evolution 的研究指出,林鼠能抵抗响尾蛇毒液的一个关键原因是 SERPINA3 基因的复制。研究者在林鼠基因组中发现多个 SERPINA3 副本,而人类仅有一个副本。这些额外副本通过串联复制产生,原有基因保持功能,新复制的基因则可能演化出新作用。

由 Matthew Holding 和 Meilyn Ward 领导、在 University of Michigan Life Sciences Institute 的研究团队,对这组基因各自编码的蛋白进行了功能测试。他们用来自捕食林鼠的响尾蛇的毒液样本进行实验,发现许多 SERPINA3 蛋白能直接与毒液组分结合并阻断其毒性,但也有部分蛋白未与毒液发生作用。

研究者指出,蛇毒基因同样常见串联复制。随着猎物演化出抗性,毒液蛋白也会变化和多样化,作者认为 SERPINA3 的复制可能是这种共同进化的反应之一。研究得到 NIH 和密歇根大学暑期奖学金的支持。

难词

  • 复制把遗传材料或文件做出相同份
  • 串联复制基因连续重复出现的复制过程
  • 副本与原件相同的另一份拷贝
  • 编码用基因信息决定蛋白组成
    编码的
  • 阻断停止或阻止某个过程发生
  • 共同进化两个物种互相影响同时演化

提示:在文章中将鼠标悬停、聚焦或轻触高亮词语,即可在阅读或听音频时快速查看简要释义。

讨论问题

  • 文章提到新复制的基因可能演化出新作用。你认为新功能出现对动物有利还是有风险?为什么?
  • 如果你是研究团队的一员,你会如何进一步测试这些 SERPINA3 蛋白的作用?
  • 猎物和捕食者之间的共同进化会如何影响生态系统?请举一两个可能的影响。

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