最近的一项缱绻改写了东谈主们对神经系统中电信号转导所必需的重要卵白质的进化史的传统刚毅。宾夕法尼亚州立大学的缱绻东谈主员进行的这项缱绻揭示，在通盘动物的共同祖宗出现很久昔时狠狠爱影院，轻细的单细胞生物体中就存在无人不晓的卵白质家眷--Shaker家眷中的钾离子通谈。

这标明，这些离子通谈并非像昔时以为的那样与神经系和解起进化，而是在神经系统发源之前就一经存在。

这项缱绻发表在《好意思国国度科学院院刊》上。

宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院生物学副莳植、缱绻小组组长蒂莫西-杰格拉（Timothy Jegla）说：\"咱们往往以为进化是朝着越来越复杂的标的单上前进，但当然界往往并非如斯。举例，东谈主们以为跟着不同种类动物的进化，神经系统变得越来越复杂，离子通谈也随之出现并千般化，以允洽这种复杂性。但咱们的缱绻标明，事实并非如斯。咱们之前一经施展，最陈旧的动物，即那些神经网肤浅的动物，其离子通谈的千般性最高。这项新发现增多了越来越多的凭证，施展神经系统的好多构件在咱们的原活泼物祖宗--致使在神经系统出现之前就一经存在了。离子通谈

离子通谈位于细胞膜中，退换称为离子的带电粒子如何相差细胞，这一流程产生电信号，而电信号是神经系统疏浚的基础。从东谈主类到小鼠和果蝇等多种动物体内皆存在摇床离子通谈家眷，它们终点退换钾离子如何流出细胞，以远离称为看成电位的电信号。这些通谈不错根据电场的变化灵通或关闭，就像策动机芯片中的晶体管相似。

杰格拉说：\"咱们对离子通谈如安在分子水平上责任的了解，大部分来自对Shaker离子通谈家眷的机理缱绻。咱们昔时以为，电压门控钾通谈的Shaker家眷只存在于动物体内，但当今咱们发现狠狠爱影院，编码这个离子通谈家眷的基因存在于动物的至亲--一类叫作念领鞭毛虫的单细胞生物--的多个物种中。\"

缱绻东谈主员此前曾在两种领鞭毛虫中寻找这些基因，但莫得找到。在当前的缱绻中，他们将搜索范围扩大到了 21 种拟甲藻，并在其中 3 种拟甲藻中发现了振动器家眷基因的凭证。

在通盘这个词动物王国中，Shaker家眷有多个离子通谈亚家眷或类型。缱绻小组之前发现，梳状水母--被以为与最早的动物神经系统雷同，具有相对肤浅的\"神经网\"--只好其中一种类型，称为Kv1，这让缱绻小组以为，动物的共同祖宗可能只好Kv1，其他类型是其后进化而来的。关联词，杰格拉偏激共事发现，领鞭毛虫体内的振动器家眷基因与Kv2、Kv3和Kv4类型的关系更为密切。

杰格拉说：\"咱们原以为2至4型通谈的进化时期较近，但咱们的新责任标明，在领鞭毛虫体内发现的Kv2-4类通谈骨子上是最陈旧的亚型。\"

此外，这一发现还标明，在动物家眷树的基部存在多种亚型，包括在梳水母中发现的 Kv1 和在领鞭毛虫中发现的 Kv2-4 类通谈。

杰格拉补充说：\"Kv2-4-like基因在梳水母和海绵等最早的动物群体的后代中丢失了，是以咱们之是以知谈它们存在于最早的动物中，唯独的原因即是要归功于领鞭毛虫。基因缺失在进化流程中如实很常见，与新基因的进化相似常见，但很难发现。当今，基因测序时间一经迷漫低廉，科学家们不错对物种进行平淡采样，而不是只缱绻几个有代表性的物种，咱们不错检测到更多的基因丢失，这将改换咱们对好多基因家眷领先是如何进化的概念。\"

杰格拉指出，这项责任还增多了越来越多的凭证，施展神经系统的好多元素在通盘这个词神经系统进化之前就一经存在，咱们在电信号中使用的大巨额功能伏击的卵白质，它们是神经元通讯和神经肌肉通达的基础，皆是基于动物之前就存在的卵白质。看来，动物粗略在进化早期就勉强出功能正常的神经系统，只是是因为大巨额必要的卵白质一经存在。

了解这些离子通谈是如何进化的有助于咱们了解它们是如何阐扬作用的，这反过来又可能对调整与离子通谈功能圮绝关联的疾病（如心律失常和癫痫）产生影响。

编译自/ScitechDaily