科學家發現了緩步動物是如何在輻射爆炸中生存的

知新了了 2024-04-17 14:49:27

緩步動物可能是地球上最堅不可摧的動物。這些微小的小動物幾乎可以承受人類扔給它們的任何東西,並且用它們的八條粗短的小腿完好無損地、搖搖晃晃地離開。

這些超級英雄般的生存壯舉背後的策略是多種多樣的,從保護它們DNA的損傷抑制蛋白,到當外部條件無法維持時它們可以進入的脫水假死“Tun”狀態。

現在,科學家們又發現了一個新的。它們可以把損壞修複的刻度調到11。

在北卡羅來納大學艾什頓分校的生物學家考特尼·克拉克·哈克特爾的帶領下,一個研究小組用伽馬射線轟擊緩步動物,觀察它們的反應。

北卡羅來納大學教堂山分校的生物學家鮑勃·戈爾茨坦說:“我們所看到的,讓我們大吃一驚。緩步動物正在做一些我們沒有預料到的事情。”

幾十年前,我們就知道緩步動物對電離輻射有神奇的抵抗力。它們可以在人體致死劑量的1000倍左右存活,並繼續過著微不足道的生活,就好像什麽都沒有發生過一樣。

損傷抑制蛋白“Dsup”被認爲在某些緩步動物中發揮了作用,但並不是所有緩步動物都有Dsup或其同源物,這表明有一些其他的生存方式在起作用。

爲了弄清楚這個問題,研究人員調查了伽馬輻射對一種叫做“Hypsibius exemplaris”的水熊蟲的影響。他們把水熊蟲放在一個台式輻照器中,把它們暴露在铯-137衰變釋放的伽馬射線中。由于輻射量是已知的,他們能夠將水熊蟲暴露在特定劑量下 —— 一個在可容忍範圍內的較低劑量,以及一個高得多的中位致死劑量。

令他們驚訝的是,雖然樣本嗜血杆菌確實有Dsup,但輻射暴露似乎並沒有引發它。事實上,水熊蟲的DNA受到了相當大的輻射損傷。

水熊蟲並沒有采取預防性的保護措施,而是增加了DNA修複基因的産量,以至于它們的産物在它們的微觀身體中是最豐富的。在受到輻射24小時後,水熊蟲修複了大部分被電離輻射破壞的DNA。

隨後,研究人員在大腸杆菌培養物中表達了一些緩步動物修複基因,並將細菌樣本暴露于電離輻射中。接種了緩步動物基因的細菌,顯示出與在“Hypsibius exemplaris”中看到的相似的DNA修複能力,但在未經處理的大腸杆菌中沒有看到。

研究人員發現,這表明,樣本水熊蟲能夠感知電離輻射,並産生一種反應,使其能夠在足以殺死其他動物的劑量下存活下來。

克拉克-哈赫特爾說:“這些動物對輻射的反應令人難以置信,這似乎是它們極端生存能力的一個秘密。我們正在了解緩步動物如何克服輻射壓力,這可能會給我們帶來新的想法,讓我們知道如何保護其他動物和微生物免受有害輻射的傷害。”

好吧,你對一只能在槍林彈雨中幸存下來的動物還有什麽期望?

這項研究發表在《當代生物學》雜志上。

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知新了了

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