自然揭秘:蜘蛛和细菌的渊源

时间:2006年2月6日
来源:生物通

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生物通报道:自然界总是蕴藏了无数这样那样令人惊讶的秘密!最近,来自Lewis & Clark学院和亚利桑那大学的研究人员找到了有关一种毒素远古时期在两种亲缘关系很远的生物的祖先之间转移的证据。这两种生物就是蜘蛛和一种细菌。研究的结果公布在20062月的Bioinformatics(生物信息学)杂志上,题为“一种皮肤坏死毒素基因在蜘蛛和细菌间的横向迁移”。(Lateral gene transfer of a dermonecrotic toxin between spiders and bacteria

根据一个古老祖先的目前生活着的后代那里获得的证据,Greta Binford和同事拼凑解答了一个“历史性”的谜团。研究的这种毒素只存在于褐色蜘蛛或提琴蜘蛛(包括brown recluse)的毒液和一些分枝杆菌Corynebateria中。源自蜘蛛毒液的这种毒素能够使被咬的位置的肉死亡;源自细菌的这种毒素则能导致牧场动物的多种疾病。

这两种在进化上相隔甚远的物种却有着同一种独特的毒素,这一事实意味着它们可能发生了横向基因迁移。横向基因迁移指基因在相互间没有关联的生物体间的一种运动形式,它与从亲代到后代的垂直基因传递模式相对。

CordesBinford在这两种毒性蛋白末端发现了一种共同的结构形态,而这种结构在其他蛋白质中是不存在的。这为有关这两种毒素具有共同祖先的说法提供了证据,而这种独特的共同结构最好的解释就是这些毒素相互间的亲缘关系比与其他已知蛋白更近些。

这种好似一个桶形酶末端的塞子的特殊结构表明蜘蛛和细菌具有一个相对较近的共同祖先。这项研究除了证明横向基因迁移能够在亲缘关系非常远的生物间发生外,还是利用蛋白质结构形态在基因序列无法清楚显示物种间关系时回答有关共同祖先问题的一个典范。(生物通记者杨遥)

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