從外界獲大量DNA 水熊蟲令科學家驚奇

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【大紀元2015年11月24日訊】(大紀元記者沙莉編譯報導)緩步動物門是俗稱水熊蟲(Water Bear)的一類微型生物,這些具有高度適應性的生物可以在極端溫度生存,在6000米以上的喜馬拉雅山脈或4000米以下的深海都有發現,也是已知的在太空極端環境中能夠生存的唯一動物。科學家們最新發現,水熊蟲能夠從外部有機物如細菌和植物獲取大量DNA。

研究人員認為,這些基因幫助水熊蟲在最惡​​劣的環境中生存下來。

水熊蟲分佈在世界各地,通常身長0.5毫米,生有多條腿,移動速度非常緩慢。即使被困在零下80攝氏度的冰櫃里長達10年,在解凍約20分鐘後,牠們就可以重新開始四處移動。

通過對這些生物的基因組測序,美國北卡羅來納大學的研究人員驚奇地發現,水熊蟲接近六分之一(17.5%)的基因組來自外部生物。

對於大多數動物,不到百分之一的基因組來自外源DNA。此前認為的水熊蟲有8%的基因組來自外源DNA,已經是紀錄保持者了。

北卡大學專家戈爾茨坦(Bob Goldstein)說:「我們不知道動物的基因組可以由這麼多的外源DNA組成。」「我們知道很多動物獲得外源基因,但我們不知道可以達到這個程度。」

DNA遺傳研究新發現

這項研究結果發表在23日《美國國家科學院期刊》上,就DNA遺傳研究也有新發現。

戈爾茨坦和同事發現,水熊蟲獲得約6,000外源基因,大多來自細菌,也包括植物、真菌和古菌單細胞生物。

戈爾茨坦的同事布思比說:「能夠承受極端壓力的動物可能特別容易獲得外源基因,細菌的基因也許比動物的基因能夠更好地承受壓力。」 事實上,數十億年來,細菌在地球上最極端的環境裡生存著。

水熊蟲能夠通過水平基因轉移獲得外源基因,不是從父母繼承DNA,而是物種交換遺傳物質。

布思比說:「水平基因轉移越來越廣泛地為人所知,牠促使我們改變思考進化和遺傳物質的遺傳及基因組穩定性的方式。」

研究人員說,DNA可能是隨機地進入基因組內,但保留下的DNA是能夠幫助水熊蟲在最惡劣的環境中生存下來的那些。

在極端環境下,如極端乾燥,水熊蟲的DNA分解成小塊。一旦細胞再次水合,細胞膜和容納DNA的細胞核暫時產生漏洞,允許其他大型分子輕易進入。當細胞補充水份時,水熊蟲不但修復自己受損的DNA,同時還吸收外源DNA,形成不同物種的基因的混合。

「因此,不是以生命之樹的形式,我們需要思考一種生命和遺傳物質從分支到分支交叉的網」,布思比解釋說,「所以這非常令人興奮。我們開始調整我們對進化的理解。」#

責任編輯:岳小冬

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