視蛋白的海膽感光細(xì)胞

當(dāng)科研人員在2006年*次審視海膽（seaurchin）的基因組序列的時(shí)候，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)在這種生活在海洋里的棘皮動(dòng)物體內(nèi)居然也存在視蛋白（opsins）的編碼基因。我們都知道視蛋白是一種對(duì)光線敏感的蛋白，如果沒(méi)有視蛋白，那視覺(jué)就無(wú)從談起了?？墒聦?shí)上活動(dòng)范圍有限的海膽不僅沒(méi)有眼睛，連頭也沒(méi)有，當(dāng)然也就沒(méi)有我們傳統(tǒng)意義上的大腦了。所以科研人員們無(wú)法想象視蛋白能夠呆在海膽體內(nèi)的什么地方，我們知道在其它動(dòng)物體內(nèi)，視蛋白都存在于眼球的感光細(xì)胞里。世界上zui古老的海洋實(shí)驗(yàn)室之——意大利那不勒斯AntonDohrn動(dòng)物研究所（Stazione Zoologica Anton Dohrn in Naples, Italy）的發(fā)育生物學(xué)家MariaInaArnone長(zhǎng)期從事海膽研究，據(jù)她回憶，她們當(dāng)時(shí)沒(méi)人能猜得出海膽表達(dá)這些視蛋白有什么用。

Arnone經(jīng)過(guò)分析之后認(rèn)為，這些視蛋 白基因主要在海膽的管足（tubefeet）底部活化并表達(dá)。海膽的管足就是位于海膽刺上及其周邊的細(xì)小黏性器官。2011年，Arnone的研究團(tuán)隊(duì)又在這些管足上發(fā)現(xiàn)了感光細(xì)胞（photoreceptorcell），由于這些感光細(xì)胞中缺少常見(jiàn)的視蛋白色素（pigment），所以Arnone等人之前沒(méi)注意到它們。

這些發(fā)現(xiàn)以及zui近取得的其它一些科研成果逐漸向我們揭示了這樣一幅場(chǎng)景，其實(shí)有很多種動(dòng)物并不需要傳統(tǒng)意義上的視覺(jué)器官——眼睛，同樣也能夠利用視蛋白，而且視蛋白在這些物種身上可能并不僅僅起到感光的作用。近日在美國(guó)舊金山召開(kāi)了一年一度的整合與比較生物學(xué)協(xié)會(huì)（Society for Integrativeand Comparative Biology, SICB）年會(huì)，Arnone和其他一些與會(huì)者在會(huì)上介紹了視蛋白各種出人意料的功用，以及它悠久的歷 史。比如有人就發(fā)現(xiàn)在果蠅體內(nèi)的視蛋白居然與果蠅的聽(tīng)力有 關(guān)。據(jù)Arnone介紹，視蛋白可以廣泛地表達(dá)在眼球之外的多種器官里。