基因组揭开美国龙虾“不老”奥秘,回答衰老问题
2021-06-25 14:30:40 来源:中国科学报
美国龙虾是一种生活在海底的甲壳类动物,在野外可以活到100岁。而且,它不会随着年龄的增长变衰弱,且很少患癌症。现在,研究人员发表了第一份高质量的龙虾基因组草图,对这种动物的免疫系统和基因组稳定性有了新见解,这有助于回答关于衰老的一些基本问题。相关成果日前发表于《科学进展》。
未参与这项研究的美国诺瓦东南大学分子进化生物学家Jose Lopez说,龙虾“与我们非常不同”,“但人类确实与这些动物有许多同源基因”。
通常,美国龙虾不会随着年龄增长而失去力量、经历新陈代谢的巨大变化,或者失去生育能力。它们终其一生,会长得越来越大。2008年,一篇涉及60多年研究的文献综述发现,美国龙虾中只有一个肿瘤生长的可信案例。相比之下,有近40%的人类会在一生中的某一时刻被诊断患有癌症。
为弄清美国龙虾的基因是否蕴藏其长寿的秘密,2015年,美国格洛斯特海洋基因组学研究所(GMGI)的科研人员启动了美国龙虾全基因组测序项目。
到2019年,GMGI的工作已经产生了迄今为止最完整的龙虾基因组,估计捕获了整个序列的72%。GMGI生物化学家Andrea Bodnar和海洋生物学家Jennifer polinski,以及加拿大、俄罗斯的合作者分析了这些数据——将其与其他7种海洋无脊椎动物的序列进行比较,发现了几十个与神经细胞功能、免疫、基因组完整性和细胞存活相关的基因组被丰富或扩大的例子。
Bodnar说,新发现的离子通道结合了免疫系统和神经系统的典型功能,这表明独特神经免疫的相互作用可能有助于美国龙虾抵抗疾病。
研究人员发现,与哺乳动物和果蝇相比,这种动物几乎没有激活细胞程序性死亡的基因。在大多数动物中,这一过程抑制肿瘤并清除病变细胞。这表明美国龙虾可能依靠其他策略抑制肿瘤生长。
Bodnar希望通过对美国龙虾基因组的研究,最终研发出新药物,或者对新陈代谢在长寿中扮演的角色产生新认识。(文乐乐)
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