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科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了Spirostomum的超快收縮的分子基礎(chǔ)，Spirostomum是一種以令人難以置信的快速運動而聞名的毫米級單細(xì)胞原生動物屬。利用從RNAi獲得的高質(zhì)量基因組，研究人員發(fā)現(xiàn)收縮結(jié)構(gòu)，即網(wǎng)狀收縮纖維系統(tǒng)，是由兩個巨型蛋白和兩個Ca2+結(jié)合蛋白組成。

這項研究對于理解超快細(xì)胞收縮的分子機制具有重要意義，并為設(shè)計和建造超快收縮的微機械提供了藍(lán)圖。

在他1676年10月9日給皇家學(xué)會的著名信件中，Antonie van Leeuwenhoek描述了一種單細(xì)胞真核生物（Vorticella）及其迷人的超快細(xì)胞收縮，這是第一組發(fā)現(xiàn)。這種由Ca2+依賴性機制引發(fā)的超快細(xì)胞收縮不同于在肌動蛋白-肌球蛋白和dynein/kinesin-tubulin系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的三磷酸腺苷（ATP）-依賴性機制。

Spirostomum（大旋口蟲）是一屬毫米級的單細(xì)胞原生動物，以其難以置信的快速運動而聞名，如Vorticella（鐘形蟲）。由于它們的超快速收縮，它們能夠進行生物界中一些最快的運動。然而，盡管有很多研究，這種超快細(xì)胞收縮背后的分子機制長期以來一直是個謎。

最近，由中國科學(xué)院水生所苗圩教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組通過描述Spirostomum的超快收縮背后的分子基礎(chǔ)揭開了這個謎團。該團隊的研究發(fā)表在《科學(xué)進展》上。

在這項研究中，研究人員使用他們之前建立的基因組組裝管道獲得了Spirostomum的高質(zhì)量基因組。他們發(fā)現(xiàn)，收縮結(jié)構(gòu)是一個網(wǎng)狀的收縮纖維系統(tǒng)，由兩個巨型蛋白和兩個Ca2+結(jié)合蛋白組成。利用RNAi，他們驗證了巨型蛋白的功能。

超分辨率成像顯示，網(wǎng)狀收縮纖維系統(tǒng)與微管細(xì)胞骨架、線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）耦合，很符合斯皮羅斯托姆細(xì)胞重復(fù)性超速收縮和延伸的生物和物理需要。

"實際上，我們的研究為研究非模式原生動物提供了一個有價值的參考，涵蓋了從基因組到分子研究的各個方面，"MIAO教授說。

這項研究對于理解超快細(xì)胞收縮的分子機制具有高度意義，并為超快收縮微機械的生物模仿、設(shè)計和建造提供了良好的藍(lán)圖。

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