作者:冯丽妃 来源:中国科学报 发布时间:2023/12/7 19:52:29
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锰抗氧化剂或帮早期地球生命抗耐辐射性

 

浙江大学教授华跃进、周如鸿、田兵与中国科学院化学研究所研究员乔燕等合作,在一项模型研究中显示,原始地球上可能存在过含抗γ辐射的锰抗氧化剂的细胞样结构,让生命得以演化。该研究有助理解早期细胞如何在演化中保护自己免受辐射损伤。相关研究12月6日发表于《自然—通讯》。

最早的细胞被称为原始细胞,它们被认为可能出现在早期地球的极端条件下,当时的辐射远高于现在。辐射会产生破坏生物分子的活性氧物种,但目前尚不清楚这些原始细胞如何不被辐射破坏。此前研究表明,耐辐射奇球菌中的聚磷酸盐(许多磷酸盐残基组成的长链)和锰离子能抵抗氧化应激,耐辐射奇球菌还能耐受高剂量的γ辐射。

合作团队报道了一个由两大类凝聚体(模拟原始细胞的液滴)组成的耐辐射原始细胞模型:聚磷酸盐-锰凝聚体和聚磷酸盐-肽凝聚体。他们将其暴露在原始地球上可能存在的高水平γ辐射下,发现聚磷酸盐-锰凝聚体完好无损,能保护募集的蛋白,而聚磷酸盐-肽凝聚体则被破坏。

研究者认为,耐辐射性来自锰抗氧化剂清除活性氧的能力。他们随后在一个细胞样结构中用聚磷酸盐-肽和DNA凝聚体组装了一个聚磷酸盐-锰凝聚体,结果发现聚磷酸盐-锰细胞质(充斥在细胞模型内部的液体)能保护肽和含DNA的原子核不被辐射破坏。

研究结果或提出了一种早期细胞和细胞内生物分子的防辐射机制,作者认为,这种机制可能帮助原始细胞演化成了现今的细胞。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41467-023-43272-5   

 
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