水熊蟲特殊蛋白或幫助人類DNA抵御輻射損傷

來源：作者：人氣：-發表時間：2016-09-22 09:39:00【大中小】

緩步動物（Tardigrades），或者水熊蟲是一種矮胖型的緩步動物門動物，在顯微鏡下其看起來介于蝴蝶幼蟲和裸鼢鼠之間，這些水棲類無脊椎動物是一種完美的幸存者，其能夠抵御一系列極端環境，包括近乎完全的脫水作用和損傷等。

日前，一項刊登于國際雜志Nature Communications上的研究報告中，來自東京大學的研究人員通過研究發現了緩步動物的另外一種超強的能力，即一種保護性的蛋白質能夠幫其抵御損傷的X射線，而且這或許還能夠轉移到對人類細胞的研究。研究者Takekazu Kunieda說道，對X射線的耐受性被認為是動物適應嚴重脫水作用的副產品，嚴重的脫水作用能夠對生物分子造成嚴重的破壞，甚至會破壞DNA分子，這就好像X射線破壞DNA分子一樣。

于是研究者想知道這種緩步動物如何保護自己抵御如此惡劣的條件，隨后研究人員對緩步動物Ramazzottius varieornatus進行了全基因組測序研究，這是一種對壓力具有特殊耐受性的動物，研究者表示，當動物的基因組插入到哺乳動物細胞后就能夠很容易地被研究，因此科學家們對培養的人類細胞進行操作來產生緩步動物內部細胞結構的多個組分，從而就能夠幫助確定到底是哪一部分能夠給予緩步動物提供保護作用。

最終，研究者及其同事發現，名為Dsup的特殊蛋白能夠保護動物機體的DNA免于在輻射和脫水狀況下破裂，而且植入緩步動物的人類細胞液能夠抑制X射線輻射引發的40%的細胞損傷。

基因組寶藏

來自瑞典克里斯蒂安斯塔德大學的進化生態學家Ingemar Jonsson對緩步動物進行了多年研究，他表示，DNA的保護和修復是許多人類疾病中所有細胞的基礎過程，包括癌癥和機體老化等疾病；這項研究發現對于臨床醫學研究具有很大的意義，其或將幫助我們改善人類細胞的壓力耐受性，而這終將有一天會使得經受放射療法的患者獲益。

研究者Kunieda補充道，這項研究未來或許還能夠幫助保護核設施附近工作的工人免于放射，同時還能夠幫助研究者們在極端環境下種植莊稼，比如在火星上種糧食等；來自北卡羅來納州立大學的生物學家Bob Goldstein對另外一種緩步動物進行了測序研究，他認為這項研究非常有意思而且激動人心，同時后期還需要進行更為深入的研究來進一步探明其中所涉及的機制。

最后，Goldstein說道，緩步動物對很多種類型的極端環境都具有一定的耐受性，這就意味著，緩步動物機體中或許存在著多種不同的機體防御保護機制；當然對緩步動物基因組的研究也只是冰山一角，未來研究者將會繼續深入剖析這筆遺傳財富。

參考資料：

【1】Extremotolerant tardigrade genome and improved radiotolerance of human cultured cells by tardigrade-unique protein

【2】Evidence for extensive horizontal gene transfer from the draft genome of a tardigrade

【3】Tardigrade protein helps human DNA withstand radiation

【4】“綠色節能簡單穩定“的生物樣品室溫穩定技術介紹