您的位置:首页 > 高等教育 > 高教新闻> 正文

浙江大学课题组研究发现生物换壳分子“开关”

www.jyb.cn 2009年12月21日  来源:光明日报

  本报杭州12月20日电 “金蝉脱壳”是人们熟知的一种生命现象,自然界中许多动物都有这种换壳的本领。教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、浙江大学化学系教授唐睿康带领团队的最新研究发现,这种“换壳”过程是受一个“开关”控制的:在“关”的信号下,矿物在体内储存并为新壳准备,而当“开”的信号 一出现,新壳就快速生成。这一发现为科学家进一步研究仿生控制功能提供了一个样本,让生物材料的制备变得更加可控。

  课题组选取了日常环境中常见的甲壳动物—卷甲虫(俗称“西瓜虫”)作为生物模型。他们对处于换壳时期的卷甲虫进行了研究,发现富含酸性氨基酸如天冬氨酸的蛋白质是另一个关键的信号。在它的作用下,卷甲虫立即启动换壳过程,促使处于准备状态的矿物质前体迅速走向“稳定状态”从而形成新壳,在自然状态下,这个过程在短短的数小时之内完成。

  “事实上,镁离子和酸性蛋白质共同构成了一个生物界中‘开关’。”唐睿康解释说,动物的换壳过程可以理解为一个“结晶”的过程,矿物质在这个过程中经历了非稳定态、亚稳定态和稳定态。镁离子是一个“关”的信号,暂时关闭了结晶过程,延长了碳酸钙非结晶状态;而酸性蛋白是一个“开”的信号,它的出现结束了矿物的非结晶状态,促发了矿物质的迅速结晶。课题组通过镁和酸性氨基酸在实验室里成功地演示了这个结晶开关,还证明了这一原理还存在于磷酸钙体系,具有普适性。

  唐睿康说,人类在制备生物材料时可以从中获得灵感,制造出一种“仿生开关”,这样,生物材料的合成就可以变得更加可控,制造出各种结构、形态和功能的生物材料。这样的“开关”原理也可以进一步发展用于控制人体内的生理性矿化过程,如骨、牙的形成及病理性矿化如结石、血管钙化等。(通讯员 周炜 记者 潘剑凯)



【字体:】【打印】【发表评论】【推荐】【纠错】【关闭
{ 编辑:杨楠 }

教育信息

版权声明

  凡本网注明“来源:中国教育新闻网”的所有作品,版权均属于中国教育报刊社,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。 已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:中国教育新闻网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。


  凡本网注明“来源:XXXXX(非中国教育新闻网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。


  如作品内容、版权等存在问题,请在两周内同本网联系,联系电话:(010)82296588

细览版权信息