生活在高放射性环境中的微小蠕虫禁区 (CEZ) 似乎完全没有辐射损伤。
从该地区收集的线虫的基因组没有受到损害的迹象,这与生活在如此危险的地方的生物体的预期相反。
研究人员称,今年早些时候发表的这一发现并不表明 CEZ 是安全的解释,而是蠕虫具有复原力,能够熟练地适应可能不适合其他物种生存的条件。
纽约大学 Sophia Tintori 领导的生物学家团队表示,这可以为 DNA 修复机制提供一些见解,有一天可能会应用于人类医学。
自 1986 年 4 月切尔诺贝利核电站反应堆爆炸以来,未经政府批准,任何人都严禁任何人进入其周边地区和附近的乌克兰普里皮亚季镇。
沉积到环境中的放射性物质使生物体暴露在极其不安全的电离辐射水平下,大大增加了突变的风险,和死亡。
这将是数千年前的事情’切尔诺贝利”,正如乌克兰的拼写,再次适合人类居住。我们大多数人都知道这一点,并相应地避开。但动物……好吧,它们不明白要远离。他们想去哪里就去哪里,从此禁区变成了一种奇怪的放射性区域,面积达 2,600 平方公里(1,000 平方英里)。
对生活在该地区的动物进行的测试表明来自那些不这样做的动物。但对于这场灾难对当地生态系统的影响,我们还有很多不了解的地方。
“切尔诺贝利是一场规模难以理解的悲剧,但我们仍然没有充分了解这场灾难对当地居民的影响,”丁托里当时说。 “突然的环境变化是否选择了对电离辐射具有更强抵抗力的物种,甚至是物种内的个体?”
深入了解这个问题的一种方法是观察线虫——生活在一系列栖息地(包括线虫的尸体)中的微小蛔虫。)。线虫的生命力非常顽强。有过的后冻结在永久冻土中。
它们有简单的基因组,并且能活下去短暂的生命,这意味着可以在短时间内研究多代。这使得它们成为研究一系列事物的优秀模型生物,从生物发育到 DNA 修复和毒素反应。
这就是为什么丁托里和她的同事去切尔诺贝利挖掘以寻找该物种的线虫洋葱,通常生活在土壤中。
他们从 CEZ 的腐烂水果、落叶层和土壤中收集了数百种线虫,使用盖革计数器测量环境辐射并穿着防放射性粉尘的防护服。
研究人员在实验室培养了近 300 条 CEZ 蠕虫,并选择了 15 个样本尖叶螟用于基因组测序。
然后将这些测序的基因组与五个样本的测序基因组进行比较。尖叶螟来自世界其他地方——菲律宾、德国、美国、毛里求斯和澳大利亚。
CEZ 蠕虫之间的遗传相似性大多高于其他蠕虫,遗传距离对应于整个 20 株样本的地理距离。但缺乏辐射环境造成 DNA 损伤的迹象。
研究小组仔细分析了线虫的基因组,没有发现诱变环境中出现大规模染色体重排的证据。他们还发现蠕虫的突变率与每条蠕虫所在位置的环境辐射强度之间没有相关性。
最后,他们对 20 种线虫菌株的后代进行了测试,以确定种群对 DNA 损伤的耐受程度。尽管每个谱系都有不同的耐受水平,但这也与他们的祖先所暴露的环境辐射没有相关性。
研究小组只能得出结论,没有证据表明 CEZ 环境对基因组有任何遗传影响。尖叶螟。
他们的发现可以帮助研究人员弄清楚为什么有些人比其他人更容易患癌症。
“现在我们知道哪些菌株尖叶螟对 DNA 损伤更敏感或更耐受,我们可以使用这些菌株来研究为什么不同的个体比其他人更有可能遭受致癌物的影响,”廷塔里说。
“思考个体对环境中 DNA 损伤剂的不同反应将有助于我们对自身的风险因素有一个清晰的认识。”
该研究发表在美国国家科学院院刊。
本文的早期版本于 2024 年 3 月发布。