发布时间:2010-04-28 00:00 原文链接: 昆明动物所从能量代谢角度揭示蝙蝠飞行起源的机制

  蝙蝠是翼手目动物的通称,是唯一演化出具有真正飞行能力的哺乳动物。跟鸟类进化出飞行能力一样,蝙蝠飞行能力的进化需要一系列十分复杂的形态和生理变化,因此达尔文在《物种起源》中感叹“从不能飞的原始哺乳动物进化为能飞的蝙蝠是不可思议的”。

  中国科学院昆明动物研究所张亚平院士及其指导的博士生沈永义注意到飞行消耗的能量是奔跑3-15倍。因此,飞行除了需要骨骼等形态变化外,还需要能量供应系统的高效率化,以便能适应能量需求的急剧增加。通俗的比喻就是飞机能飞,不单单需要机翼等形态结构,还需要有强大的发动机来提供动力。线粒体是细胞的能量工厂,通过氧化呼吸链提供了生物体95%的能量,是动物各种运动所需能量动力的“发动机”。因此他们推测线粒体产能系统的进化应该与蝙蝠飞行能力的起源密切相关。通过全基因组比较分析,他们证实在蝙蝠飞行能力的起源过程中,线粒体的氧化呼吸链基因受到正选择,线粒体与细胞核编码的基因发生协同进化,以适应飞行起源过程中对能量需求的急剧增加。

  该研究成果于4月26日在国际著名刊物美国《国家科学院院刊》(PNAS)在线发表(doi: 10.1073/pnas.0912613107)。美国科学院院士David M. Hillis评价道:“该研究十分出色且令人兴奋,该研究结果对了解线粒体的分子生物学和进化,以及飞行的分子适应机制有广泛的意义”。

  有趣的是,该研究团队2009年通过对飞行能力健全与退化的鸟类的比较研究,在Genome Research发表的姐妹篇工作揭示,线粒体基因组的选择压力与动物运动能力密切相关。

相关文章

新成果!“长寿药”谜团被破解,“接近”人类临床试验

实验性药物J147是一种在研的“不老长寿药”(elixir),先前已被证明能够在小鼠中治疗阿尔茨海默症,逆转衰老。最近,来自美国Salk研究所的科学家们获得重要进展,解开了围绕J147的一个谜团,即,......

【专家解析】如何用Seahorse技术分析心肌细胞中线粒体功能

糖尿病性心肌病是一种常见的2型糖尿病并发症。研究发现,心外膜脂肪组织分泌的激素可通过活化肾素-血管紧张素系统促进miR-208a诱导。在心肌细胞中,miR208a诱导会导致心脏收缩功能和脂肪酸氧化受抑......

NIBS学者JCB发现线粒体外膜蛋白降解的新途径

2018年1月2日,北京生命科学研究所蒋辉实验室在《journalofcellbiology》杂志发表了题为“Mitochondrialinner-membraneproteaseYme1degrad......

Diabetes:新研究发现解偶联蛋白可控制胰腺发育

最近,来自法国的研究人员在国际学术期刊Diabetes上发表了一项最新研究进展,他们发现一种线粒体解偶联蛋白能够影响小鼠胰腺的发育,该研究对于深入理解胰腺发育过程,揭示糖尿病可能的遗传和发病机制都有重......

研究发现线粒体翻译质量控制对于胚胎发育的重要性

近日,中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所王恩多研究组,与芬兰科学家合作的最新研究成果,以EditingactivityforeliminatingmischargedtRNAsis......

上海生科院等发现线粒体质量控制对于胚胎发育的重要性

近日,中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所王恩多研究组,与芬兰科学家合作的最新研究成果,以EditingactivityforeliminatingmischargedtRNAsis......

神经生物学|线粒体和可卡因成瘾有什么关系?

线粒体是细胞的动力源与许多细胞功能有关。多年来,科学家们已经发现脑细胞的线粒体是导致抑郁症、躁郁症、焦虑和应激反应等大脑紊乱的关键之一。众所周知,长期吸食可卡因可导致精神障碍,突然停药后也会出现抑郁、......

“蝙蝠女侠”团队找出SARS病毒源头

石正丽研究组正在进行样本处理。中国科学院武汉病毒研究所供图SARS样冠状病毒的自然宿主菊头蝠。广东省昆虫研究所张礼标研究员供图电子显微镜下的SARS冠状病毒粒子。中国科学院武汉病毒研究所杨兴娄博士供图......

艺高人胆大!相当“嚣张”的测序技术——单细胞器测序

线粒体疾病如何诊断和治疗?(运用成熟的单线粒体分离技术在显微镜下挑取单个小鼠线粒体。)宾夕法尼亚大学医学院JamesEberwine领导的研究小组刚开发了一种适用于单个线粒体的分离和测序技术“单线粒体......

线粒体膜融合研究取得进展

近日,中国科学院生物物理研究所胡俊杰课题组的研究成果,以Sequencesflankingthetransmembranesegmentsfacilitatemitochondriallocaliza......