美國(guó)猶他州大學(xué)的一項(xiàng)最新研究表明:大象體內(nèi)有一種能夠修復(fù)突變DNA的特殊基因,讓人開(kāi)心的是,人類(lèi)的身體內(nèi)也有這種類(lèi)似的基因。這一發(fā)現(xiàn)將為人們提供新的抗癌途徑。
關(guān)于癌癥有這樣一件有趣的事兒,1977年流行病學(xué)家理查德·佩托提出了這樣一個(gè)說(shuō)法:因?yàn)榘┌Y是由有害的基因突變導(dǎo)致的,所以細(xì)胞越多,基因突變的幾率越高。這個(gè)理論被稱為“佩托悖論”。按照佩托悖論來(lái)推斷,比起小白鼠等壽命短的小型多細(xì)胞動(dòng)物,大象等壽命長(zhǎng)的大型多細(xì)胞動(dòng)物患癌的風(fēng)險(xiǎn)更高。
然而事實(shí)是:大象的細(xì)胞數(shù)量是人類(lèi)的100多倍,其癌癥發(fā)病率卻僅為5%,相比之下,人類(lèi)的癌癥發(fā)病率卻高達(dá)20%~25%(不包括因吸煙等原因而患癌風(fēng)險(xiǎn)上升的人)。
經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的醞釀發(fā)展,關(guān)于大象患癌率低的事情終于有了結(jié)果——大象的身體中含有能夠誘導(dǎo)異常細(xì)胞“自殺”的基因,這種基因就是“TP53”。
TP53是一種起到抑癌作用的基因,它所編碼產(chǎn)生的p53蛋白質(zhì)可以監(jiān)控細(xì)胞基因的完整性。如果發(fā)現(xiàn)DNA受損,它可以促進(jìn)DNA的修復(fù)。而在異常無(wú)法修復(fù)時(shí),p53蛋白還可以啟動(dòng)凋亡過(guò)程,誘導(dǎo)異常細(xì)胞“自殺”以避免癌變。而如果TP53基因發(fā)生突變,則會(huì)影響抑癌功能,增加癌癥風(fēng)險(xiǎn)。
在非洲象體內(nèi),TP53基因的拷貝數(shù)至少有20份(40個(gè)等位基因)。檢測(cè)發(fā)現(xiàn),這些額外的基因拷貝同樣具有活性。在人類(lèi)的基因組中,TP53的基因只有一份(2個(gè)等位基因)。
而在美國(guó)猶他州大學(xué)最新的研究中,遺傳學(xué)家Christopher Gregg有了更新的發(fā)現(xiàn):所有哺乳動(dòng)物體內(nèi)存在的一個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)——范可尼貧血癥通路,這是DNA修復(fù)的主要調(diào)節(jié)器,如果這一基因通路出現(xiàn)突變,那么人們患癌的風(fēng)險(xiǎn)將變得非常高。
范可尼貧血癥通路是如何做到防止癌癥發(fā)生的呢?Gregg的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)大象的免疫細(xì)胞進(jìn)行了測(cè)試,他們通過(guò)輻射觀察哪些基因變得活躍。大象的免疫細(xì)胞能夠快速修復(fù)了其它DNA的損傷,這是阻止癌癥發(fā)生的重要機(jī)制。
讓人興奮的是,人類(lèi)與其它動(dòng)物共享了許多基因序列,其中包括果蠅、蠕蟲(chóng)、狗和猩猩等。Gregg的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一種公式,對(duì)人類(lèi)與其它動(dòng)物體內(nèi)的基因進(jìn)行對(duì)比,他們發(fā)現(xiàn)地域差異也會(huì)導(dǎo)致某些物種出現(xiàn)不同的進(jìn)化。Gregg稱:“當(dāng)我們證實(shí)這種方法有效的時(shí)候,我們就開(kāi)始將這種方法應(yīng)用在其它具有獨(dú)特特征的動(dòng)物身上?!比绱艘粊?lái),范可尼貧血癥通路的發(fā)現(xiàn)便很有可能讓科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)新的抗癌方法。
不過(guò),目前很多研究團(tuán)隊(duì)面臨的問(wèn)題是,精準(zhǔn)的基因功能與進(jìn)化相似性之間的關(guān)聯(lián)很小。比如說(shuō),許多在人類(lèi)體內(nèi)能夠致病的基因能夠在獼猴體內(nèi)找到,而在人類(lèi)親緣關(guān)系最近的黑猩猩體內(nèi)則沒(méi)有這些基因。而黑猩猩是聯(lián)結(jié)很多醫(yī)學(xué)科技到人類(lèi)的重要節(jié)點(diǎn)。
在Gregg的研究中,他們還發(fā)現(xiàn)了一件有趣的事兒——哺乳動(dòng)物共享的基因序列在不同的物種、不同地域之間都出現(xiàn)了不同的發(fā)育。比如蝙蝠是唯一能夠飛行的哺乳動(dòng)物,而他們體內(nèi)控制生長(zhǎng)翅膀的DNA卻是與人類(lèi)共享的;海豚和逆戟鯨體內(nèi)參與制造紅細(xì)胞生成素的基因發(fā)生了變化,這種激素能夠刺激紅細(xì)胞的生成,從而增加血液內(nèi)的氧氣含量,這就是它們?yōu)楹文軌蛟谒组L(zhǎng)時(shí)間呼吸的原因。讓人驚訝的是,這種紅細(xì)胞生成素的基因同樣是跟人類(lèi)共享的。(編輯/侯幫虎)