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水星正在改变基因表达

时间:2019-03-14 10:43 来源:未知 作者:admin

  在水中浓度非常低的汞集中在整个食物链中,从藻类到浮游动物,再到小鱼,再到最大的鱼 - 我们吃的鱼。对于食用高度污染鱼类的人来说,汞会导致严重且不可逆转的神经系统疾病。虽然我们知道该元素的极端毒性,但在食物链的下游会发生什么,一直到第一级的微藻和汞的门户?瑞士日内瓦大学(UNIGE)的一个研究小组首次使用分子生物学工具解决了这个问题。科学家测量了汞对藻类基因表达的影响方式,即使其在水中的浓度非常低,与欧洲环境保护标准相当。科学报告。

  UNIGE研究团队由环境生物地球化学和生态毒理学教授Vera Slaveykova领导,该部门负责环境和水生科学的FA Forere,以及UNIGE科学学院地球与环境科学学院副院长。科学家们选择了一种绿色微藻,其尺寸仅为6微米×10,称为莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)。选择藻类不是因为它的颜色或它用于游泳的两种鞭毛,而是因为,在食物链食物链最低层的水生环境中的所有初级生产者中,它的基因组具有完全排序。这种基因组信息的可用性使得比较基因表达成为可能 藻类暴露于不同浓度的汞并确定相关的影响。

  研究人员能够使用分子生物学工具分析微藻的转录组 - 即控制其基因表达的所有RNA分子集。正如Slaveykova教授解释的那样:“我们能够准确地确定哪些是过度表达的,或者相反,由于接触汞而表达不足。” 结论很明确:汞破坏了藻类的代谢,许多基因被解除管制,无论浓度是否与欧洲环境标准设定的浓度相当,低于或高于环境中常见的浓度。

  从生理学角度看似健康的藻类在检查其基因表达时会发生变化。失调的基因参与多种过程,从产生引发抗氧化防御的活性氧物质到鞭毛的改变和细胞运动。锌,铁或铜等必需元素的光合作用和运输也受到影响。然而,很难建立一个详尽的清单,因为正如Slaveykova教授所指出的那样:“在甲基汞特别失调的5,493个基因中,我们还不知道其中3,569个的功能,即使这个藻类是最广泛的研究了所有初级生产者“。与无机汞一起使用甲基汞是研究人员分析的两种元素之一。它是由缺氧环境中细菌引起的无机汞转化而形成的。它在食物链中放大,可以直接影响顶级消费者的中枢神经系统。

  自水稻灾难以来,鱼类中汞的积累及其对人类健康的影响已经成为许多研究的主题,当时这个同名的日本渔港的人口在二十世纪中期遭受了大规模的污染。然而,由于UNIGE研究人员采用的转录组学方法,我们现在知道汞如何进入食物链并影响其基部的微藻。

  虽然汞是在环境中自然发现的(例如,当火山爆发时会释放汞),但由于人类活动,汞的浓度一直在稳步增加:通过燃烧煤或释放汞作为各种工业过程的一部分。现在估计空气中超过一半的汞与人类活动有关,而且在水生环境中这个比例接近三分之二。这是一个全球问题,因为在北极熊的血液中检测到高水平的汞,远离任何污染源。因此,至关重要的是,我们从环境和公共卫生的角度理解治理机制。

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