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在加州湾深达2600米的昏黑海底,有一种看不见的微生物正在评释一个对于人命韧性的顶点故事。它叫耐伽马热球菌,学名是Thermococcus gammatolerans,是目下已知最能拒抗电离放射的生物之一。这个微弱的古菌大约承受高达30000戈瑞的放射剂量,比致东谈主去世的全身放射剂量跳跃6000倍。 当科学家们初次在实验室顶用铯137放射源轰击这种微生物时,他们目睹了一个不成想议的发放。一份份富集培养物在承受30000戈瑞的伽马射线后仍然继续增殖。这就像用铁锤砸一个陶土杯子,成果杯子毫发无损地站在那处。琢磨东谈主员其时迷朦拢糊,因为这违犯了东谈主类对人命脆弱性的基设施会。一剂5戈瑞的全身放射足以在数周内杀死东谈主类,而这个微生物居然能承受6000倍的剂量。 更离奇的是,这种超强的防放射才气对于耐伽马热球菌的推行糊口并非必需。这个古菌栖息在深海热液喷口,从未在其自然环境中碰到过核响应堆近邻才会出现的热烈放射。它的家乡瓜伊马斯盆地是一个欢娱的化学地狱,温度超过88摄氏度,周围充斥着硫化合物和顶点的水压,但不存在自然的强放射。这就像一个普通上班族须臾大约磨叽举起一辆汽车,这个才气在日常生活中绝不消武之地。 被迫防守与主动成立的齐备结合 率先科学家们合计谜底藏在基因组里。他们渴望发现这种生物领有畸形无边数目的DNA保护和成立基因,就像防放射的基因库相似。但2009年的琢磨成果出东谈主预料:耐伽马热球菌的DNA成立系统看起来齐备平淡,并莫得贯通出任何显着的基因饱和。这就像灵通一个防盗金库,却发现内部莫得零散的警卫和录像头。 直到2016年,法国格勒诺布尔阿尔卑斯大学的琢磨团队才揭开了这个谜团的一角。他们用铯源产生的伽马射线轰击古菌菌落,剂量高达5000戈瑞,然后精熟地不雅察了放射对其DNA形成的影响。成果标明,伽马射线照实会对这种微生物的DNA形成伤害,它并非无孔不入。但令东谈主畏惧的是,放射开释的解放基形成的氧化毁伤远低于预期。更要道的是,大部分毁伤在只是一小时内就得到了成立。 科学家们发现了两种要道的碱基切除成立酶,折柳象征为TGAM_1277和TGAM_1653。这两个分子卫士就像防守DNA的由衷护卫,亚搏技术准备着成立毁伤。TGAM_1653成心针对氧化鸟嘌呤,而TGAM_1277则大约移除影响嘧啶的多种毁伤。在平淡助长要求下,这些酶就也曾执续存在于细胞中,无需恭候放射信号才运行。这是一种留神性的准备,就像一支随时待命的医疗戎行。 当放射驾临时,这些酶的抒发自然只是适度升高,但却足以疏忽突发的渊博DNA毁伤。这种看似庸俗的成立才气,却大约在一小时内权臣裁减细胞内8-oxo-dGuo的含量,这是揣摸氧化DNA毁伤的进攻方案。科学家测量发现,在平淡要求下,耐伽马热球菌细胞内也曾存在基础水平的氧化核苷,比常常在真核生物或细菌中测得的水平齐要高。这种高基础水平自身即是一种恰当,就像高原住户天生就有更强的肺活量。 {jz:field.toptypename/}环境顶点性与进化的无意产物 确实意旨的讲授来自于对生活环境的相识。深海热液喷口是一个充满矛盾的地点,顶点的温度、高压和化学腐蚀性物资年复一年齐在锻真金不怕火着人命的极限。活性分子息争放基在这么的环境中随地可见,它们对DNA的毁伤方法与电离放射形成的毁伤并无推行区别。生活在这么的真金不怕火狱中需要一套强劲的DNA毁伤防护和成立系统。 因此,耐伽马热球菌那套用于疏忽深海地狱环境的糊口机制,无意地也成为了对抗电离放射的盔甲。这是进化中的一个奥密的恰巧,就像为了恰当沙漠而进化出放心皮肤的骆驼,无意地也取得了极好的防晒才气。耐伽马热球菌并非成心为了对抗放射而进化,而是为了在顶点环境中糊口。那惊东谈主的抗放射才气只是恰当深海环境的一个无意副居品。 在进化论中有个不灭的真义叫作念适者糊口。但有时分,恰当一种环境的特征会在另一个齐备不同的情境中展现出超过的威力。这种生物即是这么的例子,它们在深海的火山热液中阅历了数百万年的自然接管,发展出了一套齐备的疏忽顶点要求的系统。这套系统目下让科学家们从头想考人命的韧性,从头界说什么叫作念"足够好"。有时分,"足够好"会在出东谈主预料的技术变成令东谈主神往的超过。 |



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