今天凌晨,我國(guó)科學(xué)家基于水熊蟲(chóng)生存機(jī)制的相關(guān)研究論文在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Science》(《科學(xué)》)在線發(fā)表,為人類(lèi)抵御超強(qiáng)輻射損害找到了理論依據(jù)。
水熊蟲(chóng)是一種水生無(wú)脊椎動(dòng)物,分布在北極、熱帶、深海、溫泉等世界各地,可以在超強(qiáng)輻射、高溫、高壓、低溫、干燥等多種極端環(huán)境,甚至在外太空真空環(huán)境中生存。具有很高的科學(xué)研究?jī)r(jià)值和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值。
軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院李磊博士介紹,水熊蟲(chóng)軀體非常細(xì)小,它大部分體長(zhǎng)不超過(guò)1毫米,主要分布于世界各個(gè)地方,可以耐受超強(qiáng)輻射、高溫、高壓、低溫、干燥等多種極端環(huán)境,水熊蟲(chóng)甚至可以在外太空真空環(huán)境中生存,因此它堪稱(chēng)“外星生物”,因此具有很高的科學(xué)研究?jī)r(jià)值和生物醫(yī)學(xué)價(jià)值。
經(jīng)過(guò)6年多潛心研究,科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)并成功建立水熊蟲(chóng)的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)體系,繪制其高質(zhì)量基因組圖譜,結(jié)合轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組響應(yīng)輻射的動(dòng)態(tài)變化及關(guān)鍵分子功能和機(jī)制研究,揭示了耐受超強(qiáng)輻射的關(guān)鍵機(jī)制。
軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院副研究員楊冬介紹,從組學(xué)分析得到的2801個(gè)輻射相關(guān)變化相關(guān)基因中,我們進(jìn)一步通過(guò)分子進(jìn)化和功能特征分析,將抗輻射機(jī)制歸為三類(lèi):
一是從細(xì)菌、真菌、植物中水平轉(zhuǎn)移到水熊蟲(chóng)中的外來(lái)基因,賦予了其特殊的抗逆能力;比如生成甜菜色素,起到抵抗活性氧的作用。
二是緩步動(dòng)物特異蛋白傾向于高度無(wú)序,通過(guò)相分離機(jī)制促進(jìn)DNA損傷修復(fù)等過(guò)程;
第三與其他門(mén)類(lèi)共有的古老蛋白在水熊蟲(chóng)中具有特殊的輻射響應(yīng)模式。
軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院研究員張令強(qiáng)表示,我們發(fā)現(xiàn)這些在水熊蟲(chóng)中起抗輻射保護(hù)作用的分子,轉(zhuǎn)入人源細(xì)胞以后,可以顯著提升人源細(xì)胞的抗輻射能力,也提示它們具有重要潛在應(yīng)用價(jià)值,為研制人類(lèi)抵御超強(qiáng)輻射損害的“金鐘罩”找到了理論依據(jù)。
據(jù)了解,多種涉核作業(yè)環(huán)境均受到超強(qiáng)輻射的嚴(yán)重威脅。針對(duì)水熊蟲(chóng)這種神奇的極端生命體抗逆機(jī)制的研究,將更新人類(lèi)對(duì)生命系統(tǒng)基本構(gòu)成原理和運(yùn)行機(jī)制的認(rèn)識(shí),開(kāi)啟了全面認(rèn)識(shí)超強(qiáng)輻射耐受機(jī)制的大門(mén)。
(總臺(tái)記者 蘇洲 徐嘉藝)