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世界上最坚硬的动物已经为它的DNA进化了辐射屏障

发布时间:2019-02-08 06:01:02来源:未知点击:

Meckes + Ottawa / SPL Andy Coghlan他们是地球上最难闻的动物,现在他们的超级大国之一的秘密 - 抵抗辐射 - 已经消失 Tardigrades,也被称为水熊或苔藓仔猪,是一种微小的八足生物,生活在地球上的苔藓等栖息地的小水体中,并以其极端的生存技能而闻名它们可以在外太空的真空中存活,承受从接近零到绝对零度到接近100°C的温度,应对比最深海底部的压力大六倍的压力,并且能够在脱水和多年冻结后存活他们还可以挑战大量对地球上大多数其他生命致命的辐射 - 现在我们知道他们是如何做到这一点的它主要归结为一种奇异的保护性蛋白质,它们以某种方式保护它们的DNA免受辐射损伤 “伤害抑制器”的缩写,Dsup似乎通过物理拥抱DNA并将其从伤害中拯救出来,但不会破坏其正常功能通过某种方式清除被称为活性氧物质的DNA损伤剂也可能有所帮助东京大学的Takekazu Kunieda说:“我们猜测,Dsup能够密切地与DNA结合,提供屏蔽环境压力,以某种方式使任何有害物质无法进入DNA” “据我们所知,这是DNA结合蛋白的第一次鉴定,它赋予动物细胞DNA保护和提高对放射性的耐受性”Kunieda和他的同事在对Ramazzottius varieornatus基因组进行测序后发现了Dsup,这是最重要的一种 - 宽容的tardigrade物种令他们惊讶的是,当细胞经过基因工程改造以自身产生Dsup时,该蛋白质还可以保护人体肾脏细胞免受辐射损伤 “与对照细胞相比,制造Dsup的人体细胞在X射线造成的DNA损伤中减少了约40%至50%,”Kunieda说当他的团队使用RNA破坏Dsup基因时,这种保护几乎完全消失,证明它是关键的保护因素 Kunieda说,通过基因工程将Dsup基因转移到动物体内可能会增加它们对辐射损伤的抵抗力,尽管这对整个动物来说比单个细胞的实验室培养更难 “由于Dsup提高了人类培养细胞的耐辐射能力,我希望有可能提高个体动物的辐射耐受性,”他说在遥远的未来应用可能保护健康的人体细胞免受癌症治疗或宇宙射线的伤害 “它可能对远期的太空飞行,放射治疗和放射工作人员有所帮助,”Kunieda说但是,仅仅因为更多的细胞理论上可以在产生Dsup的动物中存活,这不能保证动物的存活,因为尽管DNA保护得到改善,一些重要的细胞和器官可能会丢失,他说通过拖曳的基因组拖网,Kunieda还发现动物有额外的其他保护基因拷贝他们有16个酶中和活性氧物质,而大多数其他生物只有10个,还有4个修复DNA的MRE11基因拷贝,而不是通常在动物细胞中发现的单拷贝 2015年的一项研究得出结论认为,通过一种称为水平基因转移的过程,缓解者已从细菌和其他生物体中清除了多达六分之一的DNA - 以及许多保护性基因目前还不清楚他们将如何做到这一点,但我们确实知道他们的DNA在干燥时会破碎成小块,而当它们再水化时它们的核会变得渗漏,也许允许外来DNA的进入,然后可以与水熊混合自己的基因我们知道偶尔会发生水平转移,但大多数病例涉及的生物基因不到1%如果水熊真的可以从其他生物体中窃取如此大比例的DNA,这将改变我们对遗传物质进化和遗传的思考方式:生命之树将成为一个基因跨越分支的网络但这一证据在今年早些时候受到质疑 - 推定的外国DNA可能只是样本污染的结果该研究发现水熊只有大约1%的外来基因,正如人们所期望的那样现在,Kunieda的研究小组还发现,虽然一些保护性基因是进口的 - 例如那些产生能够解毒活性氧的酶的基因 - 大多数是“本土种植的”英国爱丁堡大学的马克布拉克斯特说:“通过大规模获取其他物种的基因来获得缓和植物获得极端生存生物学的建议”期刊参考:Nature Communications,DOI:10.1038 / ncomms12808阅读更多:'水熊'是第一个在太空真空中生存的动物更多关于这些主题: