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大象與人類壽命相當(dāng),大約都為70年。一般來說,體積越大體內(nèi)癌細(xì)胞數(shù)量越多。據(jù)估計,全世界死于癌癥的人高達(dá)17%,而潛在癌細(xì)胞數(shù)量為人類100倍的大象死于癌癥的概率卻僅為5%!原因何在?近日,芝加哥大學(xué)團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),大象體內(nèi)存在的一種“僵尸”基因是它們免于癌癥的關(guān)鍵。
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圖片來源:Pixabay
人類和其他所有動物一樣,有一個主抑癌基因P53。這種基因使人類和大象能夠識別未修復(fù)的DNA損傷(這是癌癥的前兆),然后清除這些受損細(xì)胞。
三年前,來自芝加哥大學(xué)的研究小組就開始對此進(jìn)行研究,期間最讓他們感到意外的發(fā)現(xiàn)是,相比大多動物體內(nèi)只有一份P53拷貝來說,大象體內(nèi)竟有20份P53的拷貝!這使得它們的細(xì)胞對受損的DNA更加敏感,可更加迅速地清理受損細(xì)胞。
在8月14日的《Cell Reports》雜志上,該團(tuán)隊又描述了大象在抵抗癌癥過程中的第二個要素:他們發(fā)現(xiàn)了一種從死亡基因中恢復(fù)的抗癌基因LIF6。
芝加哥大學(xué)人類遺傳學(xué)助理教授、該研究的資深作者Vincent Lynch博士說:“基因總是不斷的自我復(fù)制,但有時會出現(xiàn)復(fù)制錯誤,產(chǎn)生無功能的偽基因。我們經(jīng)常稱這些為死基因(dead genes)。”
然而事實并非如此。在研究大象P53基因時,Lynch及其同事發(fā)現(xiàn),這種叫白血病抑制因子6 ( LIF6 )的死基因,它不知何故進(jìn)化出了一種新的開關(guān)。并且死里逃生的LIF6搖身一變成為一個有價值的工作基因!
當(dāng)P53激活時, LIF6基因會產(chǎn)生一種蛋白質(zhì),后者迅速進(jìn)入細(xì)胞的主要能量工廠——線粒體,并在線粒體上挖洞,繼而殺死相應(yīng)癌細(xì)胞。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),大象有八個LIF基因,但已知只有LIF 6具有功能,且似乎已經(jīng)發(fā)揮功能很久了。
圖片來源:Cell Reports
“這個死去的基因像僵尸一樣又復(fù)活了。當(dāng)被受損DNA重新激活時,它會迅速殺死對應(yīng)癌細(xì)胞。Lynch說,“這是有益的,因為它對基因錯誤做出反應(yīng),能夠預(yù)防相關(guān)的癌癥。”
不僅如此,這種抑制癌癥的輔助方法可能也是促成大象有如此巨大體格的關(guān)鍵因素。研究人員解釋道,化石記錄表明2500萬到3000萬年前,大象的前身還是小型土撥鼠大小,隨著細(xì)胞越多,體格會逐漸變大,最終導(dǎo)致現(xiàn)代大象的出現(xiàn)。
然而,更大的動物有更多的細(xì)胞,它們往往活得更長,這也意味著積累致癌突變的幾率更高。大型長壽動物必須進(jìn)化出強大的機制來抑制或消除癌細(xì)胞,才能長壽,并達(dá)到成年人的體型。研究者認(rèn)為,LIF6或許是維持大型動物體型與癌癥平衡的重要原因。
最后,關(guān)于LIF6到底如何誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的機制目前尚不清楚。作者指出,這將是未來研究的重點。
責(zé)編:浮蘇
參考資料: