水熊基因组为其生存技能提供线索

为了在极端条件下生存，微小的水熊进化出了与其他动物截然不同的蛋白质。在对水熊物种的基因组进行测序后，科学家发现了一些似乎有助于其坚韧不拔的基因和蛋白质，其中包括一种保护培养的人类细胞免受有害辐射的基因和蛋白质。

研究人员在今天出版的《自然通讯》杂志上发表了他们的研究成果，他们写道，这“表明水熊虫体内的独特蛋白质赋予了它们对恶劣环境压力的卓越耐受力”。

水熊（也被称为缓步动物和苔藓猪）是一种生活在水中或水边的微小的八足无脊椎动物。水熊有 1,000 多种，其中一些在遇到困难时能够缩小、脱水并暂停几乎所有的新陈代谢活动。在这种类似假死的状态下，缓步动物可以承受极热或极冷、强压、辐射，甚至太空真空。在某些情况下，干燥的水熊可以存活数年，直到它们被一滴水复活。

为了探究水熊虫如何做到这一点，科学家们收集了几种物种的基因组。去年，在对淡水缓步动物Hypsibius dujardini的基因组进行测序后，研究人员认为，这种动物高达 17% 的基因是从植物、真菌、细菌和其他微生物中借来的。然而，其他科学家提出，细菌可能已经潜入并污染了水熊虫样本，后来的分析表明，这种缓步动物 1% 到 2% 的基因是从其他生物中换来的，这一比例并不令人惊讶。

在这项新研究中，日本的研究人员对水熊虫（一种能够承受大量辐射的水熊虫）的基因组进行了测序。他们得出结论，水熊虫只有 1.2% 或更少的基因来自其他生物。因此，它很可能是在没有太多外来基因贡献的情况下进化出这种适应能力的。

与其他动物相比，水熊虫的某些基因确实有所增加，这些基因可能会减轻或修复动物身体脱水时造成的损害。

科学家还发现了只在缓步动物中发现的蛋白质的编码基因。其中一种蛋白质附着在 DNA 上，保护 DNA 免受辐射损伤。科学家对人类细胞培养物进行了改造，使其产生这种水熊蛋白，并用 X 射线对其进行照射。与正常人类细胞相比，含有水熊蛋白的细胞 DNA 断裂较少，存活的可能性更大。

研究人员总结道，这种“蛋白质能够在不损害细胞活力的情况下保护 DNA，非常适合未来应用于赋予其他动物细胞耐受性”。

研究团队补充说，可能还有更多尚未被注意到的基因有助于其“特殊”的适应性。