美國猶他州大學(xué)的一項最新研究表明:大象體內(nèi)有一種能夠修復(fù)突變DNA的特殊基因,讓人開心的是,人類的身體內(nèi)也有這種類似的基因。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說法:因為癌癥是由有害的基因突變導(dǎo)致的,所以細胞越多,基因突變的幾率越高。這個理論被稱為“佩托悖論”。按照佩托悖論來推斷,比起小白鼠等壽命短的小型多細胞動物,大象等壽命長的大型多細胞動物患癌的風(fēng)險更高。
然而事實是:大象的細胞數(shù)量是人類的100多倍,其癌癥發(fā)病率卻僅為5%,相比之下,人類的癌癥發(fā)病率卻高達20%~25%(不包括因吸煙等原因而患癌風(fēng)險上升的人)。
經(jīng)過了長時間的醞釀發(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)控細胞基因的完整性。如果發(fā)現(xiàn)DNA受損,它可以促進DNA的修復(fù)。而在異常無法修復(fù)時,p53蛋白還可以啟動凋亡過程,誘導(dǎo)異常細胞“自殺”以避免癌變。而如果TP53基因發(fā)生突變,則會影響抑癌功能,增加癌癥風(fēng)險。
在非洲象體內(nèi),TP53基因的拷貝數(shù)至少有20份(40個等位基因)。檢測發(fā)現(xiàn),這些額外的基因拷貝同樣具有活性。在人類的基因組中,TP53的基因只有一份(2個等位基因)。
而在美國猶他州大學(xué)最新的研究中,遺傳學(xué)家Christopher Gregg有了更新的發(fā)現(xiàn):所有哺乳動物體內(nèi)存在的一個基因網(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的研究團隊對大象的免疫細胞進行了測試,他們通過輻射觀察哪些基因變得活躍。大象的免疫細胞能夠快速修復(fù)了其它DNA的損傷,這是阻止癌癥發(fā)生的重要機制。
讓人興奮的是,人類與其它動物共享了許多基因序列,其中包括果蠅、蠕蟲、狗和猩猩等。Gregg的團隊創(chuàng)建了一種公式,對人類與其它動物體內(nèi)的基因進行對比,他們發(fā)現(xiàn)地域差異也會導(dǎo)致某些物種出現(xiàn)不同的進化。Gregg稱:“當(dāng)我們證實這種方法有效的時候,我們就開始將這種方法應(yīng)用在其它具有獨特特征的動物身上?!比绱艘粊?,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,目前很多研究團隊面臨的問題是,精準的基因功能與進化相似性之間的關(guān)聯(lián)很小。比如說,許多在人類體內(nèi)能夠致病的基因能夠在獼猴體內(nèi)找到,而在人類親緣關(guān)系最近的黑猩猩體內(nèi)則沒有這些基因。而黑猩猩是聯(lián)結(jié)很多醫(yī)學(xué)科技到人類的重要節(jié)點。
在Gregg的研究中,他們還發(fā)現(xiàn)了一件有趣的事兒——哺乳動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物,而他們體內(nèi)控制生長翅膀的DNA卻是與人類共享的;海豚和逆戟鯨體內(nèi)參與制造紅細胞生成素的基因發(fā)生了變化,這種激素能夠刺激紅細胞的生成,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時間呼吸的原因。讓人驚訝的是,這種紅細胞生成素的基因同樣是跟人類共享的。(編輯/侯幫虎)