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BTI的研究人员发现可以促进性发育和衰退的化合物

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2019-10-13浏览次数:818

每天,人们都会接触到无数的天然和合成化学品。这些化合物中的一些可能会影响人体的发育,但直接测试人体是非常不道德的。

为了解决这一难题,博伊斯汤普森研究所的研究人员使用土壤蚜虫秀丽隐杆线虫来证明微量的天然化合物可以显着影响性成熟和长寿。

正如8月出版的“自然 - 化学生物学”,BTI教授弗兰克施罗德教授和伊利亚鲁文斯基西北大学实验室所描述的那样,一种化合物由男性排泄 - 并且在较小程度上受到雌雄同体的同伴排泄 - 速度下蛋,加速雌雄同体的死亡。

尽管这一发现是在秀丽隐杆线虫中进行的,但人类和其他动物产生相似的化合物并具有相似的分子途径。 “这意味着在人类中,来自环境的小分子,由我们体内的微生物产生,或被视为社会交往的副作用,可以影响青春期的时间和我们衰退的速度,”施罗德说。

这项工作由施罗德实验室的研究员Andreas Ludewig发起,他曾发现蠕虫的高人口密度加速了雌雄同体的发育并缩短了它们的寿命。与此同时,Ruvinsky的团队发现男性也有类似的效果。

这两个小组联合起来,发现了一种负责任的化合物,一种名为nacq#1的N-酰化谷氨酰胺。

研究人员发现,非常低浓度的nacq#1,低至10皮摩尔,缩短了蠕虫达到性成熟所需的时间。由于早熟,这些蠕虫在产卵的第一天产生了30%的卵,这对于在某些环境条件下生命周期仅为两周的物种可能是一个显着的优势。

此外,nacq#1触发秀丽隐杆线虫的冬眠“醒来”,因此也可以作为环境有足够资源使蠕虫生长和繁殖的信号。

值得注意的是,nacq#1也显着降低了蠕虫的寿命约六分之一(13.6对16.3天)。

施罗德说:“这些结果表明,动物对繁殖成功的投入与长寿的牺牲有关。这种关系可以通过小分子微调来改变环境。”

研究人员进一步确定秀丽隐杆线虫使用他们的化学感受器官来检测nacq#1,它与鼻子或味蕾相似,然后该化合物打开分子信号通路,触发核膜表面的激素受体。

“核激素受体调节基因的表达,”Ludewig说。 “这个特殊的受体亚家族在整个进化史上都是高度保守的,包括人类受体,如维生素D受体和协调脊椎动物发育的肝脏X受体。”

此外,nacq#1的结构类似于许多动物中发现的许多化合物,包括人体汗液中的化合物。

由于nacq#1及其相关的核受体在秀丽隐杆线虫和人类之间非常相似,因此痕量的小分子也会影响人类的发育和寿命。

“在过去的150年里,人们早晚都进入了青春期,”Ludewig说。 “没有人知道这种趋势的原因,但可能是由环境刺激引起的。”

研究人员的下一步将是确定连接nacq#1的其他分子途径和核激素受体的感官知觉,识别nacq#1以检测打开和关闭的基因,并检查相似的分子。其他物种。

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