切爾諾貝爾禁區線蟲 DNA 無受破壞 發現或助了解患癌風險

最新刊於《美國國家科學院院刊 (PNAS) 》的研究指,生活在切爾諾貝爾禁區高放射性環境中的線蟲似乎完全沒有受到輻射損傷。不過,團隊強調發現並不代表禁區安全,而是顯示線蟲具有很強的適應力,能適應可能不適合其他物種生存的條件。

另一方面,學界可透過是次研究更了解 DNA 修復機制,或在未來將相關發現應用於人類醫學。

自 1986 年 4 月切爾諾貝爾核電廠反應爐爆炸以來,未經政府批准,任何人都嚴禁任何人進入其周邊地區和附近的烏克蘭普里皮亞季鎮。沉積到環境中的放射性物質,會使生物暴露在極不安全的電離輻射,大大增加了其基因突變、患癌症和死亡的風險。

據估計,切爾諾貝爾還需要數千年時間才能再次成為人類安全居住的地方。然而,佔地 2,600 平方公里的禁區在核災後,因為無人類的干擾逐步成為動物保護區,甚至再次有各種稀有物種棲息

過往已有研究指,禁區內外的動物有明顯的基因差異,但當年的災難對當地生態系統的影響,人類仍有很多不了解的地方。為深入了解突然的環境變化是否會令物種演化出對電離輻射具有更強抵抗力,團隊調查了生活在當地一系列棲息地的線蟲 Oschieus Tipulae 。線蟲生命力非常頑強,此前已多次有研究顯示,線蟲可在永凍土中凍結數千年後重新甦醒。另外,線蟲的基因組簡單,且壽命短,學者可在短時間內研究多個世代。

團隊從禁區的腐爛水果、落葉層和土壤中收集了近 300 條線蟲,並使用蓋格計數器 (Geiger counters) 測量環境輻射。團隊最終選擇了 15 個線蟲樣本進行基因組測序,並將之與來自菲律賓、德國、美國、毛里裘斯和澳洲的 O. Tipulae 基因組進行比較。

團隊發現,生活在切爾諾貝爾禁區的線蟲之間遺傳相似性,大多高於其他地區的同類,但缺乏輻射環境造成的 DNA 損傷,且無發現誘變環境中導致的大規模染色體重新排列的證據。團隊又指,線蟲的突變率與其所在位置的環境輻射強度之間無關聯。

最後,團隊對這些線蟲的後代進行測試,以確定族群對 DNA 損傷的耐受程度。儘管每個譜係都有不同耐受水平,但這也與其祖先所暴露的環境輻射無關。團隊因此得出結論,指無證據表明切爾諾貝爾禁區環境對 O. Tipulae 的基因組有任何影響。

發現可能可以幫助學界弄清楚為何有些人較容易罹患癌症。是次研究的首席作者紐約大學生物系博士後 Sophia Tintori 補充,思考個體對環境中 DNA 損傷劑的不同反應,將有助我們對自身的基因損傷風險因素有更多的認識。

來源:

Science Alert, Tiny Worms Living Near Chernobyl Have Evolved a Remarkable New Talent

報告:

Tintor, S.C., Çağlar, D., Ortiz, P. & et al. (2024). Environmental radiation exposure at Chornobyl has not systematically affected the genomes or chemical mutagen tolerance phenotypes of local worms. PNAS 121 (11) e2314793121. doi: 10.1073/pnas.2314793121

文/AC

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *