令人惊叹的突变创造了Ma Feifan运动员的才华。马是地球上最好的“运动员”之一。当他们跑步时，他们会每公斤作为最强的人消耗更多的氧气。这种丰富的氧气将能量交付到马细胞中，这激发了线粒体大大合成三磷酸腺苷（ATP） - 一种使肌肉赋予肌肉的化学物质。但是，这种高速能源产生将产生大量有害的活性氧（ROS）分子，这可能会对细胞造成严重损害。那么，马如何处理这种生物学进化并最终成为领先的“运动员”？科学家发现，一个主要的突变为马提供了安全产生如此多ATP的马匹。此功能帮助他们从一百万年前的动物中占地，如今的动物。 3月28日，相关的研究结果发表在科学上。主要突变发生在否认Keap1蛋白的基因中，使Keap1成为这样的障碍作为屏障，通过与NRF2蛋白结合来防止后者进入细胞核，否则将激活应力反应基因，这将有助于减少细胞损伤。但是ROS可以帮助NRF2从KEAP1的障碍物中断，最终进入核并激活应力反应基因。作为研究的年长作者，美国约翰·霍普金斯大学的眼科医生兼临床科学家埃莉亚·杜（Elia Duh）意外研究了马，但对KEAP1-NRF2系统感兴趣。后者是在炎症和衰老疾病治疗中的一个有吸引力的目标，因为它在激活压力反应的基因中的作用，例如视网膜疾病，炎症性肠综合征和神经退行性疾病。在这项研究中，DUH与美国范德比尔特大学的进化生物化学家Gianni Castiglione合作，以筛选脊椎动物基因，以在KEAP1基因中进行重大突变。基因组分析显示鸟类几乎完全失去了这个基因，这可能是适应飞行需求的。当他们将眼睛转向马匹时，他们意识到有一个DNA的导数，他一直在检查非常短的KEAP1蛋白，因此该蛋白质理论上是无效的。但是实验表明，该蛋白质太多，并且与Hordse细胞的培养物很好地搭配。事实证明，计算机算法中有一个错误，科学家用来扫描马基因组。该算法在KEAP1基因中看到了一个特殊的突变，该突变将RNA Messenger从CGA（与精氨酸）变为UGA（称为终止密码子）。通常，细胞将UGA解释为结束蛋白质合成的信号。但是，马的遗传系统通过“停止密码子的渗透”使终止密码子与另一个氨基酸（半胱氨酸）团聚，从而忽略了这一过程。这种现象在病毒中很常见，但在多细胞生物中非常罕见。 Castiglione强调取代半胱氨酸是特殊意义。 Keap1感觉到含有硫的半胱氨酸的细胞应激-Keap1在ROS为gumanti对这些原子硫时释放NRF2。新发现的突变将与ROS相互作用的KEAP1增加的另一个位点增加使该蛋白更敏感的胁迫，从而使马细胞能够对剧烈运动引起的细胞应激反应更快。 Duh指出，Keap1的这种微调是“揭示马的奥秘的主要遗传元素”。 Castiglione补充说：“当他们掌握跑步的秘密时，他们可以占据各种生态位。”该检测还指出了开发针对特定KEAP1蛋白区域的新药物的方法。 （Li Muzi）相关论文信息：https：//dii.org/10.1126/science.adr8589