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Sci Rep:中科院昆明动物所张云研究组揭示两栖动物防御高原紫外辐射的分子机制

摘要 : 1月27日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Scientific Reports》中国科学院昆明动物研究所动物模型与人类疾病机理重点实验室生物毒素与人类疾病课题组张云研究员的一篇研究论文。

 1月27日,国际学术权威刊物自然出版集团旗下子刊《Scientific Reports》中国科学院昆明动物研究所动物模型与人类疾病机理重点实验室生物毒素与人类疾病课题组张云研究员的一篇研究论文。

太阳光谱中的紫外线不仅使人体皮肤晒伤老化,产生炎症、黑色素和色斑,更严重的还会诱发癌变,危害人类健康。目前动物适应高海拔环境的策略和生理生化机理研究主要集中于低氧低温适应,对动物如何抵御高原强紫外线辐射的认识非常有限。

研究人员利用两栖动物作为研究模型,探索了动物防御高原紫外辐射的策略和分子机制。云南臭蛙(Odorrana andersonii)分布于海拔2500米左右的高原地带,穴居的务川臭蛙(Odorrana wuchuanensis)在生活史中很少受到强紫外辐射的影响。研究发现,与务川臭蛙相比,云南臭蛙在紫外辐射条件下,皮肤会分泌大量的由9-25个氨基酸组成的小分子抗氧化肽。这类新型的抗氧化肽具有丰富的分子多样性、高效的自由基清除活性和抗氧化能力,从而保护动物免受紫外线引起的组织损害。该研究不仅揭示了高原分布的两栖动物适应高海拔强紫外环境的生物策略和分子基础,而且发现了大量结构新颖、活力高以及易于人工合成的抗氧化肽,并提供了丰富的分子模板,适用于抗紫外辐射的药物和护肤品的研发。

云南臭蛙(Odorrana andersonii)(上图)和穴居的务川臭蛙(Odorrana wuchuanensis)(下图)及其生存环境

原文链接:

Rich diversity and potency of skin antioxidant peptides revealed a novel molecular basis for high-altitude adaptation of amphibians

原文摘要:

Elucidating the mechanisms of high-altitude adaptation is an important research area in modern biology. To date, however, knowledge has been limited to the genetic mechanisms of adaptation to the lower oxygen and temperature levels prevalent at high altitudes, with adaptation to UV radiation largely neglected. Furthermore, few proteomic or peptidomic analyses of these factors have been performed. In this study, the molecular adaptation of high-altitude Odorrana andersonii and cavernicolous O. wuchuanensis to elevated UV radiation was investigated. Compared with O. wuchuanensis, O. andersonii exhibited greater diversity and free radical scavenging potentiality of skin antioxidant peptides to cope with UV radiation. This implied that O. andersonii evolved a much more complicated and powerful skin antioxidant peptide system to survive high-altitude UV levels. Our results provided valuable peptidomic clues for understanding the novel molecular basis for adaptation to high elevation habitats.

来源: Scientific Reports 浏览次数:0

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