显微镜下的水熊虫自 1773 年首次被发现以来，就以其惊人的坚韧性吸引着科学家。它们能够感知何时进入休眠状态，在恶劣条件下进入“桶状”状态。水熊虫甚至能够承受危险水平的辐射，而 DNA 中一个令人惊讶的机制可能是原因所在。当暴露在致命辐射下时，DNA 修复过程会超速运转，以修复受损的 DNA。这些发现发表在 4 月 12 日《Current Biology》杂志上的一项研究中。
“我们看到的景象让我们感到惊讶，”该研究的合著者、北卡罗来纳大学教堂山分校的生物学家 Bob Goldstein 在一份声明中说。“水熊虫正在做一些我们意想不到的事情。”
过度辐射暴露的许多危险之一是它能够损伤 DNA。在人类身上，过度辐射造成的 DNA 损伤与包括各种癌症和心血管疾病在内的疾病有关。水熊虫又称“缓步动物”，能够承受惊人的辐射量。在 1963 年，研究人员首次发现它们能够承受比人类已知生命极限强 1400 倍的辐射。现在，科学家们正在一窥它们的身体是如何纠正 DNA 中的辐射损伤的。
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在这项新研究中，北卡罗来纳大学教堂山分校的一个团队利用过去 25 年开发出的实验室方法，确定了水熊虫用来承受辐射暴露的内部遗传机制。他们研究了一种称为Hypsibius exemplaris 的水熊虫物种，这种水熊虫并非对辐射引起的 DNA 损伤免疫。相反，它们能够修复这种广泛的损伤。当暴露于辐射时，水熊虫细胞会利用数百个基因的力量来产生用于修复 DNA 的新蛋白质。然后，这些蛋白质会将 DNA 修复水平提高到“荒谬”的程度，正如研究合著者、生物学家 Courtney Clark-Hachtel 所称。
“这些动物对辐射的反应令人难以置信，这似乎是它们极端生存能力的秘诀，”Clark-Hachtel 在一份声明中说。“我们对水熊虫如何克服辐射压力的了解，可以为我们如何尝试保护其他动物和微生物免受辐射损伤提供新的思路。”
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就在北卡罗来纳大学教堂山分校的科学家们完成这项工作时，法国的一个研究小组在他们的实验中也得到了类似的结果。巴黎自然历史博物馆的研究人员 Jean-Paul Concordet 和 Anne de Cian 以及他们的同事发现，尽管伽马射线会粉碎水熊虫的 DNA，但并未杀死它们。他们还发现了一种名为 TRD1 的新型水熊虫蛋白质，它可以保护 DNA。当这种蛋白质被引入人类细胞时，它似乎可以帮助人类细胞承受损伤。Concordet 告诉《纽约时报》，TRD1 可能会附着在染色体上，即使染色体链开始松散，也能保持其正确的形状。了解这类蛋白质有可能为治疗癌症和其他 DNA 受损的疾病带来新方法。
“它们使用的任何技巧都可能使我们受益，”Concordet 说。Concordet 的发现已于 1 月份作为一份经同行评审的预印本发表在《eLife》杂志上。
