这种鱼通过窃取猎物的光线而发光。

AsianScientist(2026年4月29日)—— 在自然界中,动物通常依靠自身的基因来产生生存所需的性状。这些基因就像操作手册,告诉身体如何制造重要的分子,包括执行特定功能的蛋白质。

日本东北大学的研究人员现在发现了一个例外:金扫帚。 (Parapriacanthus ransonneti)这是一种群居的珊瑚礁鱼类。研究人员发现,这种鱼能在黑暗中发光,并非通过自身合成发光蛋白,而是通过“窃取”它所捕食的生物体内的发光蛋白来实现的。

金丝雀鱼通过食用被称为“海萤”的发光介形虫来获取荧光素酶(一种负责发光的蛋白质)。

在大多数生物发光生物中,荧光素酶是根据其基因编码的指令在体内产生的。当荧光素酶与其他分子发生反应时,会产生光,使这些生物能够发光。

这项新的研究,发表在 科学报告, 研究指出,金丝雀鱼的案例是被称为“盗蛋白现象”的罕见现象最清晰的例证之一。该术语源于“klepto”(偷窃),指的是生物体从其他物种获取蛋白质并用于自身利益的行为。它是被称为“盗蛋白生物学”的更广泛现象的一部分。.

破解基因之谜

此前,该团队发现这种鱼可以从海萤火虫身上获得荧光素酶。但还有一个重要问题:这种鱼真的缺乏产生荧光素酶所需的基因吗?还是它通过一种叫做水平基因转移的过程,随着时间的推移从猎物那里获得了这种基因?

为了找到答案,研究人员对这种鱼进行了详细的基因组测序,绘制出它的整个遗传密码,看看制造荧光素酶的指令是否隐藏在其 DNA 的某个地方。

这项研究中使用的活体鱼类标本由冲绳美丽海水族馆提供,这些鱼类最初是由冲绳岛附近的当地渔民采集的。

在长达15个月的时间里,这些鱼只被喂食切碎的非发光鱼类或糠虾,而不喂食某些会发光的猎物,例如介形虫。这样做是为了确保它们通常猎物中的发光蛋白质或DNA不会污染鱼自身的遗传物质。

“研究结果提供了令人信服且确凿的证据,表明这种鱼并不具备生物发光所需的基因蓝图,”东北大学跨学科前沿科学研究所(FRIS)副教授上原别所学表示,“相反,它完全依赖于从猎物中获取的蛋白质,这代表了一种真正独特的生物适应形式。”

这些发现首次提供了盗蛋白症的确凿基因组证据。

这一发现为何重要

这项发现为科学家研究蛋白质如何被摄入、在消化过程中免受分解并保持活性开辟了新的途径。在大多数情况下,人类摄入的蛋白质会被消化并失去功能。但在金丝雀鱼体内,它摄入的蛋白质却能保持完整并继续发挥作用。了解这一过程有助于研究人员开发新型药物,特别是可以口服而非注射的蛋白质药物。

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来源: 东北大学 图片:Rich Carey_shutterstock

该研究可以在以下网址找到: 盗食蛋白生物发光鱼 Parapriacanthus ransonneti 的基因组中缺少荧光素酶基因

免责声明:本文并不一定反映亚洲科学家或其工作人员的观点。

 

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