【科研突破】地球最強生物「水熊蟲」之謎,在細胞保存或基因治療擁極大潛力
據外媒報導,東京大學(University of Tokyo)的研究團隊宣稱,他們透過研究水熊蟲(Water Bears)的基因,找出了這種生物擁有超高生存能力的原因。而該項研究,或許能幫助人類大幅提升環境適應能力。
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水熊蟲的正式學名為緩步動物門(Tardigrade),是一種能夠在任何極端環境中生存的微細生物,例如在超高溫、超低溫、高劑量輻射下的情況都不成問題。而且,它是目前地球上唯一能夠在太空裡存活的動物。
此外,它們在真空或缺水下的環境也能夠生存。在部份極端環境下,水熊蟲會進入休眠狀態;只要回復正常環境,它們會隨即再次活動。
水熊蟲的體長通常不超過 1 毫米,擁有四對腳,尾端附有爪子或者吸盤,在陸地、海水、以及淡水中都可以找到它的蹤影。
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研究人員表示,他們選擇了最頑強的水熊蟲 Ramazzottius 進行分析,發現它們的基因相比其他動物擁有更多抗氧化酶和 DNA 修復基因,可以抵抗缺水環境與快速修復受損的 DNA。此外,它們更擁有一種稱為「損壞抑制基因」(Damage Suppressor,簡稱 Dsup)的獨特基因,能夠製造新的蛋白質,形成保護機制,以及保護 DNA 免受破壞。
水熊蟲的基因組成真相在學界中已經引起過許多爭論,例如曾經認定水熊蟲本身的 DNA 是透過基因水平轉移(Horizontal Gene Transfer,簡稱 HGT)獲得,但這個結論公佈不久後,又出現研究對這個說法加以駁斥。
東京大學研究團隊汲取了以往的教訓,試圖避免其他微細生物的污染;把卵子消毒、讓水熊蟲保持飢餓,並且針對它們使用抗生素,從而營造一個極端的生存環境。科學家因此精確計算出水熊蟲的基因,發現當中只有 1.2% 來自其他物種,證明基因水平轉移並不是它們獲得超強環境適應能力的主要方式。
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這個研究進一步把水熊蟲的損壞抑制基因移植到其他動物和培養出來的人類細胞進行測試,竟然發現同樣能夠作出保護功能,以及更有效抵擋 X 光與過氧化氫所帶來的破壞。可預期水熊蟲在細胞保存、基因治療、或者基因轉移上等方面擁有極大潛力,能夠協助人類大大提升環境適應能力。