Science最新发文：“外星生物”水熊虫抗辐射的秘密！

教育 2024-10-25 19:23 广东

水熊虫想必大家都有所耳闻，号称“世界上生命力最强的生物之一”，以下为百度百科的介绍，非常神奇的一种生物。

水熊虫（缓步动物）是一种微小的无脊椎动物，体长通常不超过1毫米。它们以其顽强的生命力和对极端环境的耐受能力而著称，被誉为“极端生命体”。

- **高温和低温**：水熊虫可以在高达150℃和低至-200℃的温度下存活。

- **高压**：它们能够承受600兆帕的压力，相当于最深海沟水压的6倍。

- **辐射**：水熊虫可以耐受高达5700戈瑞的辐射强度，这远远超过人类的致死剂量。

- **真空**：它们甚至可以在外太空的真空环境中生存。

甚至有人猜测“水熊虫可能是外星生命的代表,来自遥远的星际”，水熊虫身上充满了太多的秘密，破译了它也许就掌握了永生的秘密，因此科学界对它也充满了好奇！

近日（2024年10月25日）我国学者在Scicece上发文揭示了水熊虫（tardigrades）对极端环境尤其是高辐射条件下的耐受机制。非常有意义的研究，出于好奇，今天就给大家简单解读一下。

Title：Multi-omics landscape and molecular basisof radiation tolerance in a tardigrade

Doi：10.1126/science.adl0799

研究背景

水熊虫是一种小型节肢动物，以其在极端环境下的生存能力而闻名，包括对超高辐射的耐受性。它们能够承受高达3000到5000格瑞（Gy）的伽马射线辐射，这大约是人类致死剂量的1000倍。然而，水熊虫的辐射耐受机制尚不清楚。

研究方法

为了揭示水熊虫的辐射耐受机制，研究团队采用了一种多组学数据挖掘策略，整合了基因组学、转录组学和蛋白质组学的数据。具体步骤如下：

1. 基因组注释：获得了新发现的耐辐射物种 Hypsibius henanensis sp. nov. 的染色体水平基因组，并进行了详细注释。

2. 差异分析：通过重离子辐射（12C6+）处理后的转录组和蛋白质组分析，鉴定了2801个差异表达基因（DEGs）。

3. 功能验证：利用生化和细胞实验方法验证了这些关键分子的功能作用，并深入探讨了其背后的分子机制。

H. henanensis sp. nov. 赋予放射耐受性的机制示意图。上部面板显示了 H. henanensis sp. nov. 的电子显微镜图像和多组学分析的示意图。下部面板展示了三种关键的放射耐受性机制。本研究中经过彻底的功能和机制实验的基因用红色突出显示。PCG，蛋白质编码基因；m/z，质量电荷比；CI，复合体I；CIII，复合体III；NADH，NAD+的还原形式。

研究结果

研究团队从三个不同角度揭示了 Hypsibius henanensis sp. nov. 的辐射耐受机制：

1. 水平基因转移（HGT）：水平基因转移可能是水熊虫进化过程中一个重要的事件，显著促进了其辐射耐受性的形成。

2. DNA修复蛋白：研究发现了一种名为 TRID1 的水熊虫特异性蛋白，该蛋白通过液-液相分离（LLPS）增强DNA修复蛋白在双链断裂（DSB）位点的募集，从而提高辐射耐受性。

3. NAD+再生和PARylation：线粒体蛋白 BCS1a 和 NDUFB8 通过促进NAD+再生和PARylation（聚腺苷二磷酸核糖基化），增强了DNA修复效率，从而提高了辐射耐受性。

Fig 1：假定的DODA基因水平转移

实验验证

1. TRID1的功能验证：通过克隆形成和免疫荧光实验，证实了 TRID1 蛋白在辐射暴露后具有保护作用，而其突变体 TRID1-DPrLD 则没有这种效果。

2. NAD+再生和PARylation的作用：通过过表达 BCS1a 和 NDUFB8，研究团队观察到细胞内的NAD+水平增加，PARP1的自PARylation和DNA修复蛋白的募集增强，进一步验证了这些蛋白在辐射耐受中的重要作用。

讨论

水熊虫在极端条件下的生存能力不断重塑我们对生命极限的理解。本文的研究不仅揭示了水熊虫的辐射耐受机制，还为开发新的辐射防护策略提供了潜在的靶点。

篇幅所限，有兴趣的网友可去阅读原文。

关注我不定期解读有趣的高分文献！

原文网址：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl0799

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkwNzM4MTY1OQ==&mid=2247486585&idx=1&sn=2886515d6e30cb822e27fba6029e2805

研途指南

专注科研基本功，助力更多科研新人；更希望传播一种互帮互助的精神。

GPT4.0网站推荐，国内用户无障碍

专利申请没大家想象中那么难！我亲自去验证了.....

Science最新发文：“外星生物”水熊虫抗辐射的秘密！

最具性价比的科研-专利！我亲自去验证了.....

GPT4.0网站推荐，国内用户无障碍

专利申请没大家想象中那么难！我亲自去验证了.....

GPT4.0网站推荐，国内用户无障碍

耗资112万！写作大模型MediPen重磅上线！

GPT4.0网站推荐，国内用户无障碍

细胞包被液：细胞的“温馨小屋”

GPT4.0网站推荐，国内用户无障碍

效率蹭蹭蹭~利用AI精读文献有它就够了

GPT4.0网站推荐，国内用户无障碍

细胞活力实验 VS 细胞毒性实验两者有何区别？听我详解

看完你还敢用微波炉加热塑料容器吗？

GPT4.0网站推荐，国内用户无障碍

我检索了100个国家的最新退休年龄......

GPT4.0网站推荐

如何确保细胞的准确性？详解STR鉴定

GPT4.0图片解读真的很方便！

2024年国自然中标情况先睹为快！

GPT4.0网站推荐

一键生成PPT的AI网站，再也不用熬夜苦战了!

SCI写作，应该远离翻译软件！

查文献，你不会只用Pubmed吧？

“我想听见妈妈呼唤我的声音”| 最后益条&久久公益节

微波加热塑料容器每平方厘米在三分钟内可释放高达4.22百万个微塑料颗粒和2.11亿个纳米塑料颗粒！

GPT4.0网站推荐

如此以假乱真的“顶刊”，你能分辨吗？

GPT4.0网站推荐

为什么要用无血清培养基？无血清替代添加物有哪些？

GPT4.0网站推荐

一键生成PPT的AI网站，再也不用熬夜苦战了!

GPT4.0网站推荐

Nature：复发性脑中风的罪魁祸首---DNA感应炎性小体

Nature子刊：一刀切提高退休年龄不可取，需要针对特定人群采取包容性措施来改善健康或工作条件

PNAS：名字竟能潜移默化改变一个人的外貌！人如其名果然不假！

Nature Medicine：“一刀切”式延迟退休是否合理？

PNAS：名字竟能潜移默化改变一个人的外貌！人如其名果然不假！

GPT4.0网站推荐

我用了下Dall·E3作画，这图也太惊艳了！大家快来投票选封面吧！

Nature：抗衰新靶点，抑制促炎因子IL-11信号传递可延长哺乳动物寿命20%以上，最高延长寿命25%！始皇长生的梦想又近一步

论一个优秀AI网站的基本素养！

【收藏篇】12种大模型，ChatGPT免费直接用

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉