从外界获大量DNA 水熊虫令科学家惊奇

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【大纪元2015年11月24日讯】(大纪元记者沙莉编译报导)缓步动物门是俗称水熊虫(Water Bear)的一类微型生物,这些具有高度适应性的生物可以在极端温度生存,在6000米以上的喜马拉雅山脉或4000米以下的深海都有发现,也是已知的在太空极端环境中能够生存的唯一动物。科学家们最新发现,水熊虫能够从外部有机物如细菌和植物获取大量DNA。

研究人员认为,这些基因帮助水熊虫在最恶​​劣的环境中生存下来。

水熊虫分布在世界各地,通常身长0.5毫米,生有多条腿,移动速度非常缓慢。即使被困在零下80摄氏度的冰柜里长达10年,在解冻约20分钟后,它们就可以重新开始四处移动。

通过对这些生物的基因组测序,美国北卡罗来纳大学的研究人员惊奇地发现,水熊虫接近六分之一(17.5%)的基因组来自外部生物。

对于大多数动物,不到百分之一的基因组来自外源DNA。此前认为的水熊虫有8%的基因组来自外源DNA,已经是纪录保持者了。

北卡大学专家戈尔茨坦(Bob Goldstein)说:“我们不知道动物的基因组可以由这么多的外源DNA组成。”“我们知道很多动物获得外源基因,但我们不知道可以达到这个程度。”

DNA遗传研究新发现

这项研究结果发表在23日《美国国家科学院期刊》上,就DNA遗传研究也有新发现。

戈尔茨坦和同事发现,水熊虫获得约6,000外源基因,大多来自细菌,也包括植物、真菌和古菌单细胞生物。

戈尔茨坦的同事布思比说:“能够承受极端压力的动物可能特别容易获得外源基因,细菌的基因也许比动物的基因能够更好地承受压力。” 事实上,数十亿年来,细菌在地球上最极端的环境里生存着。

水熊虫能够通过水平基因转移获得外源基因,不是从父母继承DNA,而是物种交换遗传物质。

布思比说:“水平基因转移越来越广泛地为人所知,它促使我们改变思考进化和遗传物质的遗传及基因组稳定性的方式。”

研究人员说,DNA可能是随机地进入基因组内,但保留下的DNA是能够帮助水熊虫在最恶劣的环境中生存下来的那些。

在极端环境下,如极端干燥,水熊虫的DNA分解成小块。一旦细胞再次水合,细胞膜和容纳DNA的细胞核暂时产生漏洞,允许其他大型分子轻易进入。当细胞补充水分时,水熊虫不但修复自己受损的DNA,同时还吸收外源DNA,形成不同物种的基因的混合。

“因此,不是以生命之树的形式,我们需要思考一种生命和遗传物质从分支到分支交叉的网”,布思比解释说,“所以这非常令人兴奋。我们开始调整我们对进化的理解。”#

责任编辑:岳小冬

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