為什麽人類只有一個心髒？新研究揭示世界的不對稱

果蠅的正常幼蟲（左）和在對稱的表皮中表達肌球蛋白1D的幼蟲的運動。

11月23日，Valrose生物研究所與美國賓夕法尼亞大學的研究人員合作在《科學》雜誌上發表論文，展示了肌球蛋白1D（Myosin 1D）誘導肌動蛋白（actin）的螺旋運動。這種螺旋運動會導致細胞、器官，甚至整個身體扭曲，引發側化行為。

我們的世界從根本上是不對稱的：如DNA的雙螺旋結構，幹細胞的不對稱分裂，位於左側的人類心髒等。但是這些不對稱是如何出現的，它們又是如何相互聯繫的呢?

為了解開這些謎題，Valrose生物研究所Stephane Noselli長官的研究小組歷經數年研究後發現，控制果蠅不對稱的基因在脊椎動物中扮演著同樣的角色：它產生的蛋白質——肌球蛋白1D（Myosin 1D），控制著器官在相同方向上的卷曲或旋轉。

在這項新研究中，研究人員在果蠅正常對稱的器官（如呼吸道）中誘導了肌球蛋白1D的產生。結果顯示，這在所有層面上引起了不對稱：畸形的細胞、自我卷曲的氣管、整個身體的扭曲，以及果蠅幼蟲的螺旋運動。值得注意的是，這些新的不對稱都是朝著同一個方向的。

為了確定這些連鎖反應的起源，賓夕法尼亞大學的生化學家們也參與了這個項目：在蓋玻片上，他們使肌球蛋白1D與細胞骨架的一個組成部分——肌動蛋白（actin）接觸，結果發現這兩種蛋白質之間的相互作用導致了肌動蛋白的螺旋上升。

肌球蛋白1D除了在果蠅和脊椎動物的左右不對稱中起作用外，似乎能夠在所有尺度上誘導自身的不對稱：首先在分子水準上，然後通過多米諾效應，在細胞、組織和行為水準上誘導不對稱。這些結果提示了肌球蛋白1D可能是進化過程中新形態特徵（如蝸牛身體的卷曲）出現的機制。

編譯：花花

審稿：阿淼

責編：南熙

版權聲明：本文由科界平台原創編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請注明來源：科技工作者之家-科界App。