蜂鳥是唯一能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)懸停飛行的鳥類，這得益于它擁有一套特殊的代謝自適應(yīng)體系，以滿足高耗能飛行的能量需求。懸停飛行作為蜂鳥譜系進(jìn)化中出現(xiàn)的遺傳特征，探究其物種進(jìn)化過程中代謝相關(guān)基因的改變有望揭示懸停飛行的“奧秘”。

近日，馬克斯普朗克分子細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)研究所研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，果糖雙磷酸酶2（fructose-bisphosphatase 2, FBP2）基因缺失可能是蜂鳥實(shí)現(xiàn)懸停飛行代謝適應(yīng)性的關(guān)鍵原因。研究團(tuán)隊(duì)對長尾隱蜂鳥進(jìn)行了染色體水平的基因組組裝，并通過測序發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)BP2基因在祖先蜂鳥譜系進(jìn)化過程中出現(xiàn)了大量失活突變。FBP2基因編碼的果糖雙磷酸酶2，是糖異生的關(guān)鍵限速酶。細(xì)胞試驗(yàn)證實(shí)，下調(diào)FBP2表達(dá)，可顯著提升成肌細(xì)胞基礎(chǔ)糖酵解和代償性糖酵解水平、上調(diào)線粒體呼吸作用、增加細(xì)胞中線粒體的數(shù)目，進(jìn)而提高細(xì)胞代謝水平。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Science》雜志，題為“Loss of a gluconeogenic muscle enzyme contributed to adaptive metabolic traits in hummingbirds”。

綜上，該研究發(fā)現(xiàn)蜂鳥的懸停飛行可能與譜系進(jìn)化過程中編碼糖異生相關(guān)酶的FBP2基因缺失有關(guān)，并通過實(shí)驗(yàn)揭示了其分子調(diào)節(jié)機(jī)制，為解析蜂鳥懸停飛行的代謝適應(yīng)提供了線索。

原文鏈接https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn7050

注：此研究成果摘自《Science》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場，僅供參考。

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