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亚博体育苹果官方下载:为什么小球藻漂浮到南极后没有被冻死?

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    在南极大陆,有一种小球藻,很久以前就从温带通过大气流等途径漂浮下来。为什么这些来自温带的小球藻到达寒冷的南极大陆时没有冻死?经过10多年的研究,中国研究人员揭开了这一谜团。
小球藻是一种微藻。中国科学院水生生物研究所等单位的研究人员以南极小球藻nj-7和温带小球藻utex259为研究材料,揭示了微藻在南极环境中的早期适应机制。
据专家介绍,小球藻nj-7和utex259具有非常相似的遗传信息,在20℃的环境下生长相似,但nj-7在4℃的环境下生长,utex259不能生长,同时nj-7的抗冻性比utex259好得多,能经受-20℃的低温。化石定标分析的演化时间表明,nj-7与utex259的分离时间约为260万年前,远晚于南极大陆与南美的分离时间。
中国科学院水产研究所徐旭东研究团队通过对南极小球藻基因组、转录组和定量蛋白质组的系统深入分析,发现南极小球藻的适应性进化主要是基于LEA蛋白和各种酶水平的提高,以及对南极小球藻的正性选择一些酶。LEA蛋白的积累使其在冷冻条件下保持活力,而系统中关键酶含量的增加直接导致酶活性的提高,从而使小球藻在接近零℃的条件下保持代谢活性并获得生长能力。令人惊讶的是,这些酶和蛋白质在南极藻类中的增加并不是由低温引起的。
徐旭东说,本研究首次揭示了微藻在南极环境中的早期适应机制,初步解决了酶在冷适应完成前如何保持高酶活性的问题,对微生物、低等动物的相关研究具有重要的参考价值以及植物如何适应南极环境。
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