真实的侏罗纪公园：重现恐龙视蛋白（图）

　　

    [生物通讯]看上去远不及电影“侏罗纪公园”中描述的那样骇人，科学家重建了恐龙祖先的一个光感应蛋白。这个蛋白模型表明，恐龙可能已经很好地适应了夜视。生物学家十分看好这个技术的前景，这种蛋白重建技术可以通过研究灭绝动物现存的亲缘种预测它们的蛋白质结构，重现消逝多年的蛋白质。

    古生物学家们主要是通过两条途径了解灭绝动物的。他们研究化石，或者根据现有生物进行科学猜测。尽管这两种方法都无法直接提供灭绝动物内部分子机制的信息，但根据两种方法衍生出的各种分析方法却越来越趋向于高深复杂。其中一项前景诱人的技术就是通过比较基因序列来重建分子。但许多科学家怀疑这种方法只不过是计算机产生的推算而已。

    [AD340X300] 现在，来自纽约城洛克菲勒大学的分子生物学家Belinda Chang和她的同事用事实驱散了这些疑虑。利用30种现存脊椎动物如美洲鳄、小鸡以及更为原始的脊椎动物如七腮鳗等中编码一种视蛋蛋白－－视紫质（rhodopsin）的基因序列，研究人员重建了属于初龙（archosaur）的视蛋白。这群古老的爬行动物就是恐龙以及现存的鳄鱼和鸟类的祖先。Chang的研究小组通过数理统计的方法－－最大概似法，识别出观察范围内的现代蛋白最有可能产生的一系列变化，从而推断出它们最有可能的共同祖先－－即初龙的视蛋白。

    研究小组成功改造哺乳动物细胞，使之能够产生重建的初龙视蛋白，这进一步证实了研究结果的可靠性。这是一个能够执行完整功能的蛋白，对光反应的方式与天然视紫质一样。有关研究结果发表在9月期的《分子生物学与进化》（ Molecular Biology and Evolution）杂志上。

视紫质是一种色素，在吸收光线之前，它处于溶解状态，显示紫色。当光线进入眼球，到达视杆细胞时，光能使视紫质发生以下可逆的化学变化：光→视紫质→激活状态→漂白的产物。在这一过程中，视紫质失去紫色，由紫色经橘红色和黄色变为无色，并会消耗维生素A与视蛋白。有趣的是，这种视蛋白吸收光的最佳波长是508纳米，这个波长比现代脊椎动物吸收的最佳波长要长一些，更接近于红光。由此可以推断，早期的恐龙可能在微弱光线条件下视力也很好，这一观点支持了存有很大争议的假说：初龙以及其它爬行动物的祖先都是在夜间活动的。

这项研究极为重要，因为它进一步证实了这种通过比较基因序列重建蛋白质的方法的潜力。“这是我多年来看到的最为激动人心的一篇研究。”德克萨斯大学的生物学家David Hillis称赞道。“这是首次有人能够重建出一个完整的蛋白质......并验证它的功能。”他说。“这才是真实的侏罗纪公园，一个时代一种蛋白质。”

生物通摘译自SCIENCE NOW