緩步動物——也被稱為“水熊”——是一種微型動物,幾乎可以經歷任何事情:在冰櫃裡獃30年,快速脫水,沸騰和凍結的溫度,大劑量的輻射,在有機溶劑中洗澡,以及到戶外旅行。今天,科學家對他們的基因組進行測序,發現了他們是如何做到這一點的線索——這可能會幫助我們學會如何像自己一樣堅強。
這可以幫助我們學會如何像對待自己一樣堅強
根據發表在《自然通訊》雜誌上的研究結果,隨著時間的推移,這一物種獲得了忍受緩步動物經常承受的那種壓力的破壞性影響的能力。其中一部分涉及到丟失一些DN**段,這些DN**段觸發細胞消耗自己的成分,並產生破壞性的過氧化氫分子,以應對環境壓力。
但是緩步動物的基因組並不僅僅是失去了可能傷害它們的東西。他們還獲得了保護基因併進化出新的蛋白質來保護他們脆弱的DNA鏈不被破壞。當這些蛋白質中的一種被匯入人類腎細胞系時,這些腎細胞能夠比未經修飾的正常細胞更好地抵抗X射線輻射和過氧化氫。
看著這條緩步蟲乾癟了,然後又複活了(圖片來源:Daiki D。和川)
日本東京大學的研究人員對一種特別堅硬的動物進行了測序,目前有近1000種跗足動物,它們通常不到1毫米長,有四對腿,最後以“爪子和/或吸盤”結尾。不過,這不是第一次泰迪格勒的基因組測序。
事實上,塔迪格勒基因組一直是一個激烈的爭論主題。去年,來自北卡羅來納大學查普希爾分校的科學家們公佈了第一個完整的tardigrade基因組,並得出結論,他們的17%的DNA來自其他物種,這是在一個稱為水平基因轉移的過程中獲得的。但不久之後,第二篇論文對這些發現提出質疑,認為事實上,塔迪格勒基因組中的微生物部分是來自汙染,而不是DNA交換會。
緩步蟲在苔蘚中爬行(庫涅達)
畢竟,緩步動物有“爪子和/或吸盤”
今天的研究是第三次發表的緩步類基因組嘗試——這是第一個特別擅長在極端條件下生存的物種。研究人員透過對卵進行消毒,使緩步動物挨餓,並用抗生素對它們進行治療——只有耐寒的水熊才有可能承受這種療法,從而成功地將汙染微生物拒之門外。科學家們計算出只有1.2%的緩步類基因組來自其他非緩步類物種。其中1.2%的基因能幫助緩步類動物中和因應激而產生的過氧化氫等分子,並能損傷它們的細胞。這些新發現對第一篇論文中的發現提出了質疑,並加強了第二篇論文的地位。
最新發現的使緩步動物不受極端環境影響的蛋白質有朝一日能使我們利用這種能力——**出抗脫水的細胞,或是能夠在太空生存的作物。但是,也許更重要的是,它們讓我們洞察到在這個星球上可能比我們更長壽的生物,甚至蟑螂。畢竟,緩步動物有“爪子和/或吸盤”。
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