【基础】
- 糖链的生物学功能 #132
不是所有糖链都有已知的生物功能。
由于结合聚糖的微生物和寄生虫与其多细胞宿主平行进化,因此它们必须调整其聚糖结合“库”以适应宿主所呈现的聚糖结构的任何变化。同时,每种微生物本身都是其自己的一系列寄生虫(噬菌体)的宿主,已知这些寄生虫会利用微生物的细胞表面聚糖来感染这些微生物。
宿主群体(被微生物感染的多细胞生物体或被噬菌体感染的微生物)可能会对其寄生虫所针对的结构进化出新的修饰,特别是如果后者同时在生物体内的其他地方进化出重要的功能。这将限制了对放置最新修饰的基础支架的保留,同时为宿主聚糖增加另一层复杂性。微生物和宿主之间的这种进化相互作用循环可能解释了多细胞生物中发现的一些复杂且延伸的糖链,特别是在微生物频繁接触的区域,例如粘膜表面分泌的粘蛋白。通过这种方式,“垃圾”聚糖(即没有当前适应价值的聚糖)可能会积累,类似于“垃圾” DNA。一个重要的区别是,许多垃圾 DNA 由能够复制的自私 DNA 元素组成,而聚糖不能编码自身的额外副本,因为它们的合成依赖于基因产物协调网络的活动。尽管此类结构仍可能充当结构支架,但它们在进化的特定时间的特定细胞类型中可能没有其他特定作用。当然,它们将为未来的进化选择提供素材,无论是新的生物体固有功能还是对新病原体的选择性反应。此外,中性漂移(neutral drift)(现在被认为是进化中的一个主要过程)可以解释一些明显的“垃圾”聚糖。聚糖合成过程中固有的微观异质性可能会产生“中性噪音”,但这种噪音也可能有助于进化的灵活性。