什么是热休克蛋白90α理论? - 中国百科网

什么是热休克蛋白90α理论?

主讲人 孙毅霖

孙毅霖

毕业于中国科技大学,获科学技术史专业硕士学位。上海交通大学人文学院科学史系副主任、教授、硕士生导师。主要研究方向为生物、生物学史、科技哲学。

最后更新 2022-09-05
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主讲人 孙毅霖
上海交通大学

    这是1998年美国科学院院士、芝加哥大学教授Lindquist发现的。果蝇在遗传学上一直作为一个最好的实验材料。他用果蝇做实验材料,发现了一个有趣的现象。只要果蝇的热休克蛋白90α(HSP90α)正常,不论果蝇DNA发生多次突变,都不会影响果蝇的外观形态。DNA突变,有时候外观马上要表达出来。不表达是因为有HSP90α存在,就可以积累这些突变,不让它表达出来。在环境稳定的情况下,它不表达。但是外部环境如果发生变化,出现极端情况,HSP90α的功能表达受到抑制,受到影响,被它所积累的大量DNA突变会一下子表达出来,形体就会跟上一代表现很大差异,经过几代以后,就是恢复HSP90α的正常功能,这些差异也能够遗传。突变以后的遗传是可以遗传的,尽管HSP90α恢复正常了,同样可以表达。

    Lindquist解释这个现象的分子机制,说:“由于HSP90α能够稳定参与信号的传递,而且它能稳定参与细胞循环蛋白质的分子构象,使得这些蛋白质不在体内被分解,也使得发生这些蛋白质突变,不影响其功能。”也就是说HSP90α蛋白最重要功能,(是)使一个种群能积累很多DNA的突变,而且不会一下表现在形态上。它可以积累,不让它表达,当环境条件发生很大变化时,使得HSP90α功能失常,这时就可以演化出各种形态的不同生命体。

    HSP90α确实是非常好的理论,它用果蝇所做的实验,提供了两条解开寒武纪生命大爆发现象的重要线索。第一,生物体内有一种HSP90α,它具有积累很多DNA突变,并不即时在外观形态进行表达的特殊功能,在特殊情况下才表达。第二,极端的环境条件是一个重要的诱发因子,它可以改变HSP90α的特异功能,一下子释放所积累的DNA突变,使各种不同形态的生物体几乎同时出现。

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