
科學家發現了一個新穎的遺傳修復過程,該過程允許強硬的沙漠微生物一遍又一遍地複活。
這一發現,在9月28日發行的期刊上詳細介紹自然,可能導致新形式的再生藥物,甚至可能允許科學家一天將死細胞帶入我們自己的身體回到生活。
降蟲菌是所謂的極端刺激可以在熱量和紫外線輻射中倖存下來的細菌將其基因組粉碎成數百個DNA片段。沒有基因組,微生物實際上就死了,因為它無法綜合生命所需的蛋白質。
但是,只有幾個小時,去核菌可以重新組裝它基因組並恢復生活。
“我認為,這是第一種臨床死亡的活細胞,它的DNA被切成小塊,沒有代謝,但只要它可以重新建立它基因組,它重建了自己的生活,”法國巴黎大學的學習團隊成員Miroslav Radman說。
微生物能夠執行其非凡的壯舉,因為與其他細菌一樣,它至少攜帶了其基因組的兩份(有時更多,有時是更多),也是因為輻射隨機損害DNA。因此,即使兩個基因組副本都受損,它們在同一位置也可能不會損壞。使用正確的工具,微生物可以將原始序列拼湊在一起。
重返生活
它的工作原理:當它最初破碎時,去核菌'基因組分解成許多雙鏈DNA片段。蛋白質在碎片的末端咀嚼,從而產生懸垂的單鏈DNA“尾巴”。尾巴被稱為“粘性端”,因為它們可以彼此結合。為了工作,粘性端必須包含免費的DNA序列。
DNA由四個基礎或“字母”組成,它們以特定的方式結合在一起:與T一起使用T和G與C。兩個免費的粘性末端自然會像玩具樂高積木一樣融合在一起。
粘性末端允許將順序的DNA片段連接在一起,形成線性雙鏈中間片。然後,蛋白質將雙鏈碎片排列成具有細菌特徵的圓形染色體的類型。
拉德曼說:“一旦基因組重構,細胞就可以再次合成其所有蛋白質,脂質和膜,以及細胞復活。”
潛在的人類應用
雖然背後的基本機制去核菌``頑強的人都被理解了,仍然存在許多謎團。首先,需要蛋白質進行DNA修復和合成,但是蛋白質也可能因輻射而受損。拼湊一個破碎的基因組是一回事,但是如何去核菌用破碎的工具做嗎?
“那仍然是一個謎,”拉德曼告訴生活學。 “在沙漠中的紫外線陽光下進行了幾個月的干燥和燃燒之後,如何仍有足夠的蛋白質活性開始重新建立DNA?我們不知道。”
一種可能性是,去核球菌的蛋白具有抗脫水性,就像蛋白質中的蛋白質一樣嗜熱細菌對溫度有抵抗力。
拉德曼(Radman)認為,他的團隊的發現開闢了可能在我們自己的身體(尤其是大腦中的人)中復活死細胞的可能性。
“它使我們現在合理地夢想使生活死亡或近乎死亡神經元,”他說。
獨特的策略
與大多數生物學研究的細菌不同,例如大腸桿菌和沙門氏菌,,,,去核菌是一個慢種植的種植者。它並沒有發展為迅速分裂,而是要堅固。
拉德曼說:“這有點是資本主義的另一種方式 - 它不在乎增長和快速分裂,因為它不需要與任何人在沙漠中競爭。” “所以從這個意義上講,去核菌是神經元的細菌範式,通常在我們的一生中不會分裂。 ”
喜歡去核菌,,,,神經元攜帶兩個(儘管略有不同)的基因組略有不同:一個來自媽媽,另一個來自爸爸。實際上,除了我們體內的所有細胞精子和蛋包含兩個基因組副本。因此,有一天科學家可以使用類似於所採用的修復機制復活死去的神經元去核菌拉德曼說。
他說:“ Deinococcus找到了一種將其基因組重新融合在一起的方法,從這個意義上講,將來可能會為再生醫學敲響。”
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