2022-03-09 18:23

水熊的DNA使它们几乎坚不可摧

Tanaka S, Sagara H, Kunieda.

烧掉。冻结。把它扔进太空。水熊不在乎。水熊,也被称为缓步动物或苔藓小猪,是地球上最奇怪和最顽强的生物之一。现在,发表在该杂志上的一项新研究表明,也许有一天,我们可以把它的弹性运用到我们自己脆弱、松软的身体上。

缓步动物是极端生物,也就是说,它们可以在难以置信的恶劣环境中生存,从灼热的沙漠到真空的太空。可以理解的是,这种惊人的近乎不可摧毁的特性使它们特别吸引了科学家,他们多年来一直在研究这种微观生物的基因基础。但我们对这些生物了解得越多,它们似乎就越古怪。

2015年,一组研究人员报告了缓步动物韧性的一个可能来源:入室盗窃。在研究缓步动物的基因组时,研究小组表示,他们发现了属于其他生物体的各种基因,包括真菌和细菌。水平基因转移(一种生物从另一种生物身上窃取基因)并非闻所未闻,但似乎已经达到了一个新的水平,它有整整17%的基因与其他物种相结合。

即使对这只苔藓小猪来说,这似乎也有点极端。当其他科学家试图复制原始团队的结果时,他们只发现了少量的水平基因转移——大约1%或2%。他们说,最初的研究小组的样本可能受到了污染。# tardigate随之而来。缓步动物仍然是一个微小而混乱的谜。

科学家们一直在努力。今天发表的最新研究可能已经解开了一些谜团。日本的研究人员检查了一种特别耐寒的水熊的基因组。通过将缓步动物的遗传密码与蠕虫和苍蝇的遗传密码进行比较,他们发现了更多与生存压力有关的基因。

在下面的视频中,由研究员Daiki D. Horikawa拍摄,你可以看到一种压力状况:缺水。缓步动物变干,收缩,似乎死了。但事实并非如此。只要给它一滴水,它就会鼓起来,伸展它的小腿,开始四处移动。

然后,该团队将研究推进到下一个阶段。他们发现了一种增强弹性的蛋白质,他们称之为损伤抑制蛋白(Dsup),这种蛋白质似乎完全是缓行动物所特有的。然后,他们将Dsup植入人类细胞中,这些细胞对x射线辐射的损害变得更有抵抗力。

有很多在这里感到兴奋,基因组信息专家Sujai Kumar说,爱丁堡大学的合著者# tardigate-triggering研究。“日本团队的基因组测序方法堪称典范,”他说。他们研究的深度和广度已经产生了大量的信息,这些信息将继续帮助其他研究人员解开缓步动物之谜。

更棒的是,库马尔说,日本研究人员对人类细胞的研究“非常酷”。他说:“虽然还没有达到超级英雄起源故事的水平,但这是一个极好的例子,说明一个极端耐受物种的基因赋予人类细胞‘超能力’,这是一个令人兴奋的发现。”