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脊椎动物尿素合成的演变:游泳池连接
1Division of Biology and Living Resources, Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Sciences, University of Miami, FL 33149.
Science (New York, N.Y.)
|January 6, 1989
概括
青鱼是一种远鱼,与大多数鱼不同的是,通过花素-尿素循环令人惊地合成尿素. 这表明这些海洋动物有一个独特的节约系统.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 比较生理学比较生理学
- 进化生物学 进化生物学
背景情况:
- 大多数远鱼表现出可以忽略不计的尿素合成.
- 通过花素-尿素循环合成尿素是常见的elasmobranchs,两动物和哺乳动物.
研究的目的:
- 研究远青鱼 (Opsanus beta和Opsansus tau) 的尿素合成.
- 确定参与鱼尿素合成的酶和亚细胞局部.
- 假设脊椎动物中鸟尿素循环的进化轨迹.
主要方法:
- 孤立的肝细胞化.
- 对碳酸合成酶 (CPS) 和酸的酶测定.
- 酶亚细胞分布的分析.
主要成果:
- 鱼肝细胞通过甲素-尿素循环以相当快的速度合成尿素.
- 青鱼利用胺依赖的碳酸合成酶III (CPSIII) 和线粒体酶,类似于弹性树枝.
- 这与哺乳动物形成鲜明对比,哺乳动物使用依赖氨的CPS I和细胞质氨酶.
结论:
- 青鱼具有功能性的甲素-尿素循环,挑战了它在远星生物中无关紧要的概念.
- 这些发现表明尿素在鱼中充当过渡性储存物,可能形成肝肠运输.
- 这项研究支持了一个进化假设,即在肺鱼进化之前,鸟-尿素循环中发生了两个关键变化:从CPS III转变为CPS I,并从线粒体转变为细胞质氨酶.