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世界上最顽强的生物!高温、真空、辐射都搞不死它

更新:2016-02-29 21:39:39

类似的说辞曾被人证伪过,所以小组人员格外小心地确认了这些确实是外源序列。首先,他们用PacBio平台——一种可以直接测序单分子DNA,而不需事先将其打断的测序系统——重新测序了基因组。这证实了外源基因确实连接在水熊虫自身的基因组上。它们都来自于同一条DNA链,也就是说不可能源于其他微生物污染。这些外源基因还获取了一些典型的动物基因特征,就好像在它们细菌基因的本质之外,抹上了一层动物特色。爱荷华大学的约翰·罗思登(John Logsdon),一位研究基因进化的学者,认为结果很可靠。“这是一篇非常有趣又有说服力的论文。”他说。

那么,这些基因起初是怎么进入水熊虫基因组的呢?布思比认为,答案就隐藏在水熊虫的三个怪诞的生物学特性中。首先,它们能脱水,在这一过程中,它们的DNA分子会自然地断裂成小段;其次,它们能通过吸水重获新生,在这个过程中,它们细胞变得千疮百孔,因而能够从环境中吸收包括DNA在内的各种分子;最后,它们非常擅长修复DNA,修补脱水造成的损伤。

“所以,我们认为水熊虫在脱水时,DNA会和环境中的细菌及其他生物体的DNA一起断裂。”布思比解释道,“这些分子在它们吸水时进入细胞。而当水熊虫将自己基因组连接到一起的时候,可能不小心把细菌基因也连了进来。”

这些基因有功能吗?目前,研究小组发现水熊虫启动了一些借来的基因,在其他生物体中,这些基因与对抗环境压力相关。这是一项令人兴趣盎然的发现:这说明,它们传奇般的耐受能力可能至少有一部分得归功于细菌馈赠的基因。研究者还计划逐步灭活水熊虫的外源基因,看它们是否会失去那传奇般的无敌能力。

斯图加特大学的拉尔夫·希尔(Ralph Schill)还指出,Hypsibius dujardini不过是缓步动物家族的废柴——事实上,它们并不那么擅长抵抗干旱环境。也许那些比它们更胜一筹,在极端寒冷、极端炎热、开放真空环境中都面不改色的亲戚的基因组中隐藏着更不可思议的秘密。

然而,仅仅一周后,北卡研究组的这些观点就受到动摇了。

另一来自爱丁堡大学的研究小组也对同一供应商供应的同种水熊虫进行了基因组测序,他们的预印论文公开的研究结果却大相径庭:他们只找到了极少量的水平转移基因——少至仅仅36个,最多也就500个。他们认为,北卡小组测序了同水熊虫一起生活的细菌的DNA,尽管他们已经尽力了,但还是误将这些基因当做了水熊虫的基因。

之所以会出现这样的争论,是因为到目前为止,科学家还没有能够连续测序基因组的技术,所以他们得将DNA打碎,再测序这些DNA片段,并将这些测序片段(read)组装成连续的完整基因组。在这个过程中,动物的各个基因的测序片段的数量应该是差不多的。但爱丁堡小组在检查自己的数据时,发现有些测序片段数量尤其罕见,而另一些测序片段的数量却高达它们的10倍。“从生物学上来看,这些片段不可能来自同一基因组。”团队领头人马克·布拉克斯特(Mark Blaxter)说。事实上,这些罕见的测序片段很可能来自藏匿在水熊虫身边的细菌。研究小组仔细地清理了他们的数据,除去了这些污染序列。

最终,水熊虫基因组中还剩下约500个可能来自于微生物的基因,但他们仍然认为其中大部分都是污染,只是暂时尚未排除。只有36个基因有确凿证据证明它们是从细菌基因组中水平转移而来的——对于动物基因组,这个数目在正常范围内。

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