海藻用胶水修补细胞——一种海藻能够分泌胶水修补细胞，这一发现可帮助生态学家控制它

2002

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海藻用胶水修补细胞
一种海藻能够分泌胶水修补细胞，这一发现可帮助生态学家控制它

March 25, 2005 　　

OurSci News Staff 　　

紫杉叶蕨藻看上去像蕨类植物，但它实际上就是一个巨大的细胞

　　〖北京〗科学家解开了一种海藻的生殖秘密，这将有助于生态学家控制这种生物在地中海等地区的恶性蔓延。

　　紫杉叶蕨藻(Caulerpa taxifolia)分裂形成新个体时，母体会产生一种迅速见效的胶质来自我修复。正是这一能力使紫杉叶蕨藻得以迅速繁衍，但它也可能是一个致命弱点。

　　每根紫杉叶蕨藻都是一个有几米长的超大型细胞，但它看上去像蕨类植物，有茎和精细的叶子。如果某片“叶子”由于船只撞击等原因被切掉，会形成另一个独立的生物体，在原来的母细胞上留下约几毫米宽的伤痕。

　　德国马克斯－普朗克化学生态学研究所的Georg Pohnert及其同事说，他们发现了紫杉叶蕨藻得以成功进行这种痛苦“生育”的原因。它分泌的胶水工作原理与环氧树脂有些类似，即两种化合物混合起来形成粘合力，迅速发挥作用。

　　紫杉叶蕨藻受伤后，细胞内一种称为caulerpenin的化学物质被酶降解，产生高度活跃的氧化毒素2分子。这种分子能迅速将蛋白质及其组件结合起来，在细胞内形成粘胶，在30秒内就将生殖创口堵上。一小时后，这些物质就硬化成为有保护作用的伤痕组织。

　　Pohnert说：“我不知道其它单细胞生物是否有这样的伤口修补机制。”有关研究发表在Angewandte Chemie杂志上。

　　粘着的位置

　　Pohnert说，氧化毒素2本身非常活跃，因此紫杉叶蕨藻不能储藏它。“它不够稳定，而且对蛋白质攻击性太强。”因此只能在每次需要时临时制造。

　　但这个疗伤的过程为什么不会在失控、把细胞内部变成一大团粘胶？“我们很想知道为什么这种反应只局限在伤口周围，”Pohnert说，“目前我们并不知道反应从何处开始、因何而停止。”

　　水藻的主要成分是水。在紫杉叶蕨藻中，caulerpenin约占据了除水之外剩余质量的10%。尽管这种化学物质毒性并不特别强，但它似乎能阻止海胆等动物啃食紫杉叶蕨藻的“叶子”。Pohnert说，紫杉叶蕨藻中为何含有如此高浓度的caulerpenin，至今也是一个谜。

　　大规模镇压

　　1984年有一种紫杉叶蕨藻侵入地中海，成为当地的严重环境问题。这一新发现有可能帮助治理它。紫杉叶蕨藻使其它海草窒息，改变生态环境，使鱼类缺乏食物。在加州海域发生的一次类似灾害用强力化学药剂解决了，但这种方法往往会杀死海里所有的生物。

　　Pohnert发现，赖氨酸能够把caulerpenin消耗掉，使紫杉叶蕨藻的伤口不能愈合。但他承认，要在自然界里使赖氨酸发挥作用是很麻烦的事。

　　References:

　　1. Algae create glue to repair cell damage,Nature News |Story|

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收录时间：2005.03.25
作者：
编辑：碧声
来源：三思编译

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