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重大突破丨我国科学家破解“极端生命体”水熊虫生存机制
水熊虫多组学图谱及耐受超强辐射分子基础被揭示
中国军网北京10月25日电 （记者 张诗梦 沈基飞 徐嘉艺）日前，我国科学家基于水熊虫的多组学和抗辐射机制研究取得重要突破。军事科学院军事医学研究院张令强团队和杨冬团队，联合陕西学前师范学院王立志等国内其他相关研究团队，经过6年多潜心研究，首次鉴定分离中国原生的水熊虫品系——河南高生熊虫，揭示了其耐受超强辐射的关键机制。今天凌晨，国际顶级学术期刊《Science》（《科学》）在线发表了相关研究论文。
《Science》（《科学》）发表的相关研究论文截图。受访者提供
水熊虫是缓步动物的俗称，是一类微小的水生无脊椎动物，大部分体长不超过1毫米。它可以在超强辐射、高温、高压、低温、干燥等多种极端环境，甚至外太空真空环境中生存，具有很高的科学研究价值和生物医学应用价值。
运动中的水熊虫。受访者提供
论文第一作者李磊博士介绍，对于水熊虫这种独特物种，目前研究还比较少，利用多组学策略探究其极端环境耐受机制，具有潜在的优势。2018年，他们从河南地区采集到水熊虫样品，随后率先在国内建立了水熊虫实验室培养体系，为深入挖掘其超强辐射耐受机制提供了宝贵的样本资源。
“基于组学分析得到的2801个辐射相关变化基因，我们进一步结合分子进化和功能特征分析，将河南高生熊虫的辐射耐受机制归为三大类：一是从细菌、真菌、植物水平转移到水熊虫的外来基因，赋予其特殊的抗逆能力，如生成甜菜色素进而清除活性氧；二是缓步动物特异蛋白倾向于高度无序，通过相分离促进DNA损伤修复等过程；三是与其它门类共有的古老蛋白在水熊虫中具有特殊的辐照响应模式。”杨冬副研究员介绍说。
让张令强研究员及其团队感到特别兴奋的是，他们发现在水熊虫中起抗辐射作用的分子，转入人源细胞后，可以显著提升后者的抗辐射能力。据介绍，该技术在应用医疗、生物技术方面具有重要潜在应用前景。未来，肿瘤患者进行放射治疗时，该技术可为肿瘤旁边的健康组织提供“保护”，避免放射造成的损伤。
中国科学院院士、医学蛋白质组全国重点实验室主任贺福初认为，针对水熊虫这种神奇的极端生命体抗逆机制的研究，将可能更新人类对生命系统基本构成原理和运行机制的认识。本项研究成果，开启了人类全面认识超强辐射耐受机制的大门，是一项真正意义上从0到1的原创性突破。
来源：中国军网
作者：张诗梦 沈基飞 徐嘉艺
责任编辑：韩佳明 |
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发表于 2024-10-25 21:53:15
