這里是科學美國人——60秒科學系列,我是蘇珊娜·巴德
緩步動物是自然界中最頑強的動物之一 。這種小動物也被稱為水熊,它們可以忍受極端條件,比如滾燙的溫度、長時間脫水甚至缺氧 。
“緩步動物非常酷的一點是,你可以把它們發(fā)射到外太空,它們可以在低地球軌道的真空和輻射中存活下來 。”
加州大學圣地亞哥分校的生物化學家吉姆·卡多納加說到 。當然,他說,緩步動物的進化并不是為了承受太空旅行的危險 。
“許多緩步動物生活在潮濕和干燥的環(huán)境中,比如苔蘚 。當天氣潮濕時,它們就會活躍起來 。當天氣干燥時,它們會進入一種干燥的狀態(tài),就像一種假死狀態(tài) 。”
通常情況下,脫水會使緩步DNA容易受到一種名為羥自由基的化學物質的傷害,這種物質在水分子分裂時形成 。當DNA暴露在輻射中時,也會形成這種物質 。但卡多納加懷疑,在這兩種情況下,只在緩步動物身上發(fā)現的一種名為Dsup的蛋白質可能會保護它們的DNA 。(Dsup是“損傷抑制蛋白”的縮寫) 。
“這種Dsup蛋白的特別之處在于,如果將其放入實驗室的人類細胞中,它會使這些細胞更能抵抗X射線輻射 。”
卡多納加的團隊,由當時的本科生卡羅萊納·查韋斯領導,研究了Dsup如何保護細胞中的DNA 。他們發(fā)現,它能與染色質相結合,染色質是一種緊密的結構,這種結構能使DNA的長分子聚集起來,并適合一個微小細胞 。研究人員認為,Dsup作為一種染色質絕緣體,可以保護DNA免受羥基自由基的攻擊 。他們得出的結論是,這種蛋白質很可能是這種緩步動物在對大多數生物都是致命的條件下保持極端耐受性的關鍵 。
這項研究發(fā)生在《eLife》期刊上 。
卡多納加表示,了解緩步動物的秘密也可能為生物技術和制藥研究提供信息 。
“所以,現在我們知道了Dsup的工作原理,我們也許能夠利用這些知識制造出設計版本的Dsup,這種Dsup可以潛在地使細胞更耐用或更長壽 。”
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