来源:DeepTech深科技(mit-tr)
编者按:强大的大脑和弱小的四肢在人类身上形成了鲜明的对比——在各种工具的帮助下,人类开山填海成为了名副其实的地球之王;而手无寸铁时,现代人在原始森林里则显得寸步难行。
然而,基因编辑的出现似乎将要颠覆这一切,人类将有可能通过动物的基因来进行自我增强。
就在昨天,《Nature Communication》上的一篇最新论文中,科学家们把目标对准了地球上最强悍的生物——水熊。经过水熊基因的改造后,人类细胞显著加强了抗辐射能力。
按照论文第一作者桥本琢磨(Takuma Hashimoto)的说法,提高人类细胞的辐射耐受性,可能只需要修改一个基因。
“超级英雄”水熊虫及其有记录的极限生存条件
水熊又称水熊虫,是对缓步动物门生物的俗称,它的体型大多在2毫米以下,有些甚至不到0.1毫米,通常生活于水中。
水熊是地球上生命力最强的生物,连号称“小强”的蟑螂都只能望其项背。从喜马拉雅山脉到4000米深的海域,从赤道到两极,水熊在地球上无处不在。
电子扫描显微镜拍摄的熊虫照片图片来源:Nature
以下是水熊的一些极限生存数据:水熊可以在-200摄氏度的温度下存活数天时间;能够承受从真空直至上千倍大气压(我们通常环境的气压约为1个大气压)的压力环境;受到其他动物上千倍致死量的辐射后,却依然保持健康;脱水至2.5%含水量后原地复活(见动图)等等。
脱水至水含量仅为2.5%的水熊,只需1滴水就能“原地复活”
无辐射和辐射下的三组细胞繁殖情况比较,图片来源:T. Hashimoto, et al, NatureCommunication 2016.
从上图中明显可以看出,在辐射下,Dsup蛋白保护下的细胞依旧保持了不低的繁殖速度,而这个速度甚至在8天后开始增加。Dsup去除组的表现则完全接近对照组,4戈瑞的辐射已经完全抑制了细胞的生长,细胞数量在10天后出现了下降。
这一研究成果让众多科学家们看到了一座“基因宝库”。
来自瑞典克里斯蒂安斯塔德大学的进化生态学家 印尼格玛·乔森(Ingemar J?nsson)认为:“保护DNA不受损是治疗很多人类疾病的关键,这些疾病中包括了癌症和各类老化问题,因此这一新发现将引起医药界巨大的兴趣。”
水熊之泳姿
论文主要作者国枝武一还表示,新发现有可能为核电站等处工作的工人提供防护,甚至可以用于“制造”出可以种植在火星上的农作物。
美国北卡大学的生物学家鲍勃·戈尔德斯通(Bob Goldstein)对这项研究的评价是“高明且令人激动”,他认为,这很可能只是是未来一系列发现的序曲。
“我们才刚刚开始探索水熊这座巨大的基因宝库。”乔森说道。
随着这座基因宝库的不断开采,人类也许会有通过基因技术将自己塑造为可以裸身出没于外太空的“生化人”的一天,而实现那一步,可能只要修改一个基因即可。
参考:
[1] T. Hashimoto, et al, Extremotoleranttardigradegenome and improved radiotolerance of human cultured cells by tardigrade-uniqueprotein, Nature Communication 2016, DOI: 10.1038/ncomms12808.
[2] J. Bittel, Tardigrade protein helps human DNA withstand radiation, Nature 2016, http://www.nature.com/news/tardigrade-protein-helps-human-dna-withstand-radiation-1.20648.
- END -
联系客服