河豚毒素这种强效神经毒素终于有了简明合成法

【菜科解读】
河豚毒素这种强效神经毒素终于有了简明合成法(imageBROKER/Alamy)
(神秘的地球uux.cn报道)据EurekAlert!:研究人员发现了一种合成“在生物合成和生态学上不可思议物质”的简明方法,化学家和生物学家对其感到着迷已经有一个多世纪之久:河豚毒素(TTX)是一种通常与河豚有关的强效天然神经毒素,它也被用作神经科学研究中的重要探测工具。
他们概述的这种有22个步骤的新工艺提供了一种规模可扩大的从市售起始材料开始生产具生物活性的TTX和TTX衍生物的方法。
阐明这一合成过程也将帮助科学家更好地了解TTX的生物合成和化学生态,并可能为下一世代临床镇痛剂的开发提供信息。
TTX是已知的最强效神经毒素之一,它见于从河豚和章鱼到蟾蜍和蝾螈等若干迥然不同的物种。
TTX由感染这些物种的细菌中生物合成,它可在宿主体内积累,并常被用作抵御捕食者的防御手段。
TTX也已成为神经学研究中不可或缺的工具。
作为神经细胞膜中电压门控钠通道的选择性阻断剂,它可用于抑制神经回路中的信号。
将其用作临床止痛剂也是一个进行中的研究课题。
然而,TTX分子是复杂的(它具有富氧互连环的复杂结构),有机化学家要合成它一直颇为困难。
David Konrad和同事在此分析了之前对TTX的合成(1972年首次报道了TTX的合成),他们发现了几个激发他们追求不同策略的共同特征。
他们如今提出了一种相对简明的从葡萄糖衍生物合成TTX的方法。
据Konrad等人披露,1,3-偶极环加成可使该分子的环己烷核的形成时间比以前的方法要晚。
总的来说,该22步的工艺可使总产率达到起始材料的11%。
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格陵兰鲨在加勒比海出没
但新研究显示,它们在全球深海的冰冷区域可能比先前以为的分布更广。
PHOTOGRAPH BY FRANCO BANFI, NATURE PICTURE LIBRARY研究人员德凡希.卡萨纳与同事在贝里斯格洛弗礁抓到这只睡鲨──几乎能确定是格陵兰鲨。
这是睡鲨在加勒比海西部出没的首次纪录。
PHOTOGRAPH BY DEVANSHI KASANA, FLORIDA INTERNATIONAL UNIVERSITY(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:ANNIE ROTH 编译:涂玮瑛):神秘的深海北极鲨鱼在加勒比海出没!研究人员在贝里斯沿岸海域发现一只格陵兰鲨(Greenland shark),显示这种鲨鱼可能比我们先前以为的分布更广。
大多数鲨鱼的生活依然笼罩在谜团里,格陵兰鲨也不例外──但我们近期的发现非常特殊。
过去数十年来,科学家已经发现这些古老的北极动物能存活400年以上,而且经常因为附着在它们角膜上的寄生虫而失明。
虽然它们的主食是鱼类和鱿鱼,但我们已经知道它们会吃哺乳动物的尸体,例如马、驯鹿,甚至是北极熊。
最近一次的惊奇事件发生在2022年春季,当时科学家在加勒比海西部发现一只格陵兰鲨,那里离我们所知的格陵兰鲨栖息范围有数千公里远。
虽然科学家研究这些鲨鱼时,早已学会准备好面对意料之外的事,但这次目击事件仍然令人震惊。
佛罗里达国际大学的一名博士候选人德凡希.卡萨纳(Devanshi Kasana)说:「这让人既惊讶又兴奋。
」她和贝里斯的捕鱼团队在一次鼬鲨(tiger shark)标记考察中意外捉到这只格陵兰鲨。
他们的发现于7月发表在《海洋生物学》(Marine Biology)期刊上。
虽然卡萨纳无法采集DNA检体来确认这只鲨鱼的身分,但它的照片让鲨鱼专家相信,它最有可能是格陵兰鲨。
这次奇异的目击事件使人开始怀疑格陵兰鲨真正的分布范围,原本大家都相信它们只栖息在北大西洋的寒冷水域。
意外目击这次目击事件发生在贝里斯南部沿岸海域,靠近全世界第二长的堡礁。
当时卡萨纳把一条多钩长线放进格洛弗礁(Glover’s Reef)边缘的深海区,格洛弗礁是一处部分沉没的环礁。
她的目标是捕捉和标记鼬鲨,以便研究它们的行动及生态学。
目击当天的天气狂风大作,考察团队已经在考虑放弃行动,但接着他们开始收回渔线。
帮助卡萨纳进行研究的渔民之一赫克托.马丁尼兹(Hector Martinez)说:「我们马上就知道渔线上有很重的东西。
」连接渔线的液压式卷线器拼尽全力将钓到的东西拉到水面。
经过两小时的对抗,这只鲨鱼终于现身了。
起初卡萨纳和考察团队不确定他们见到的动物是什么。
她说:「那只个体来到水面时,即使我们所有人加起来有多年的捕鱼经验,还是认不出它是什么动物。
」她当时认为或许是六鳃鲨(six-gill shark),全世界的深海水域都可以找到这种动物。
她将这只鲨鱼的照片寄给她的博士学位指导教授:佛罗里达州莫特海洋实验室与水族馆的主任狄米恩.查普曼(Demian Chapman)。
查普曼说这不是六鳃鲨。
根据他的判断,这可能是格陵兰鲨。
远离家园?这些体型巨大的鲨鱼体长可达7公尺,体重可达1.5公吨。
虽然我们已经知道格陵兰鲨会猎捕海豹、鱼类和鱿鱼,但它们主要以腐食为生,而且会吃掉沉到海床上的大型哺乳动物遗骸。
科学家最近将格陵兰鲨称为世界最长寿的脊椎动物。
科学家估计它们可以存活400年以上,而在2016年,格陵兰沿岸海域发现一只272岁的个体。
科学家可以对格陵兰鲨眼睛中心的组织进行放射性碳定年法,借此确认它们的年龄,因为那个部位是由鲨鱼出生时形成的蛋白质所构成。
格陵兰鲨是北冰洋最大的鱼,也是当地全年唯一出没的鲨鱼。
科学家不太确定它们的族群等级,但认为它们的数量正在下降,国际自然保护联盟(IUCN)也认为它们属于「易危」物种。
虽然格陵兰鲨有时会在浅海现身,但它们可以生活在2200公尺深的水域,并忍受介于摄氏零下2度至正7度之间的温度。
格陵兰鲨属于睡鲨(sleeper shark),而睡鲨很适应寒冷海水的环境。
它们会缓慢行动来保存体力,它们的组织含有高浓度类似防冻剂的化学复合物,能防止冰晶凝结。
这些适应特征使它们即使在最冷的北极海域都能存活。
因此,尽管睡鲨曾在接近赤道的区域出现过几次,但在贝里斯发现一只睡鲨仍然令人意外。
非营利保育组织Oceans North的北极渔业专家布琳.迪瓦恩(Brynn Devine)说:「在热带地区目击一只格陵兰鲨的纪录非常珍贵。
」迪瓦恩说:「我们不怎么了解它们在极区以外的分布状况。
我们正在从这类观察活动中对这些鲨鱼有更多认识〔……〕但关于这个物种,我们依然有一些还没解决的知识缺口。
」尽管加勒比海的深海区离北极很远,却也非常寒冷──而且显然极为适合这些动物生存。
卡萨纳说,包括格陵兰鲨在内的睡鲨确实有可能栖息在世界各处的深海。
不过,这类目击事件很少发生。
「我们不太了解加勒比海的深海区。
」鲨鱼生物学家兼《世界鲨类》(Sharks of the World)的作者大卫.伊伯特(David Ebert)说:「幸好这位学生能够拍到这只鲨鱼的照片,否则我们可能不知道它在那里。
」虽然卡萨纳和她的团队当天捉到的鲨鱼不是她原本想捉的,但她很高兴自己可以记录到这只鲨鱼在那片区域出没。
贝里斯政府最近宣布三处环礁(包括格洛弗礁及其周围的深水域)是鲨鱼保护区。
卡萨纳说:「我们非常高兴能遇到这么特别的事。
」她补充说,她希望这项发现将会「协助保卫任何在格洛弗礁水域漫游且尚未被人发现的生物」。
世界上最大的咸水湖,有五个国家共同管理
之所以被人们称当作海,因为以下几个真相:1、 面积前面已经提到了,里海当作湖泊它的占地面积大的有点过分,竟然比日本的国土还要大一些,因此在称呼上被人们叫做了海。
2、 颜色虽然是内陆咸水湖,但是水体的颜色和大海相同,都是蔚蓝的一片水域。
3、 沙滩相比于湖来说,里海不仅大而且还拥有沙滩,也算是一个非常特殊的水域了。
因为上面这些真相,因此这片内陆湖被人们用海来称呼。
里海整体像字母S型,宽度在320公里左右。
海岸线的长度就有7000公里,这在湖之中来说非常的特殊了。
之所以形成这样不同的水体,那是因为里海曾经是地中海的一部分,在经过漫长的时间变迁后,大陆的板块运动让里海与地中海分离,成为了现在的内陆湖,所以里海的颜色、沙滩等等都与大海相似,也是人们叫它为海的真相。
另外,在里海当中的也存在着很多物种,并且与地中海里的物种非常相似。
里海的水面要比正常的海平面低28米左右,平均的深度有180多米。
由于湖底深浅不一,因此湖水的深度也不同,大致可以分为北、中、南三个部分,其中北部水深最浅,在6米左右,南部最深,在1000多米左右。
在周围有众多的海湾,比如说曼格什拉克、哈萨克等等。
当作世界上最大的咸水湖,有很多的河流注入到这里,比如人们都熟悉的伏尔加河等总共130多条河流注入到这里。
当作旅游地点来说,里海的风光也相当不错,尤其是秋季的时候,天高气爽的季节应该到里海这里看看,拥有海洋的特性,却因为地质的真相成为了内陆湖,这种感觉相当的新鲜,大家对于里海如何看呢?,