這里是科學美國人——60秒科學
有一分鐘時間嗎?
忘掉蟑螂 。忘掉超人 。忘掉你聽說過的所有頑強的甲殼類動物 。毫無疑問,地球上最堅不可摧的多細胞生物是緩步類動物——這種微小的8只腿的水生無脊椎動物也被稱之為水熊 。
這種生物可以承受重度脫水、極端溫度和壓力、暴露在地球軌道真空數日以及可以殺死幾乎所有生物的重度輻射 。作為地球人,我們沒有理由認為它們會屈服于克星 。
科學家開始研究這種緩步類動物不畏懼死亡的超級強權背后的基因基礎 。科學家的研究可能對人類健康產生深遠的影響 。
去年科學家首次排列出了緩步動物的基因組 。分析表明,緩步類動物有六分之一的DNA來自那些難以消滅的細菌,但是,這一結論很快就引發了爭論,因為所有這些細菌DNA都是由實驗室污染所致 。
現在,在異常頑強的水熊基因中發現了一種新的基因組 。研究發現,幾乎所有的DNA都是自生的,這些基因序列負責細胞保護和修復 。這項研究結果發表在《自然通訊》期刊上 。
特別是,研究人員發現水熊有一種可以保護其DNA免受輻射傷害的獨特蛋白質 。這被稱為“傷害抑制”,簡稱DSup,這種蛋白質與水熊的DNA結合,在水熊遭受x射線攻擊或其他惡劣輻射侵襲時,這種結合可防止蛋白質的結構被破壞 。這種蛋白質抗擊輻射的保護功能可能是水熊耐脫水的副產物,因為耐脫水也會對細胞造成類似的傷害 。
這種Dsup蛋白質最引人注意的地方是,它在包括人類在內的其他生物身上也可以起作用 。研究人員將這種蛋白質插入人體的腎細胞進行培養,這種蛋白質將腎細胞對x射線的承受力提高了40% 。
理論上,Dusp或其類似物質可以保護在核電站的工作人員、接受放射治療的癌癥病人,以及在星際航行的宇航員 。目前,基因工程的倫理標準和實用性讓這種應用具有高投機性 。但是,如果有一天人類能站在火星的表面,那他們就可以用水熊的DNA來幫助他們生存下去 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是李·比林斯 。
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