美国科学家从一种比金字塔还要古老的现存生物体内提取DNA，并发现了永生秘密

据美媒4月13日报道，科学家对大盆地狐尾松（地球上已知最古老的非克隆个体生物）的基因组进行了测序，这项研究或许最终能解释该物种如何存活超过5000年。该研究由加利福尼亚大学戴维斯分校协调，3月17日发表在《G3：基因|基因组|遗传学》杂志上，为长叶松提供了首个完整的参考基因组，为研究极端长寿的遗传学开辟了新途径。

如今存活的一些狐尾松在埃及金字塔建造前就已开始生长。测序的基因组包含238亿个碱基对，大约是人类基因组（约30亿个碱基对）的8倍，但编码的蛋白质编码基因仅略多，研究人员鉴定出21364个。其余部分主要由重复序列组成，这些序列在数百万年的进化历史中积累，似乎并未对生物体造成损害。

研究人员从加利福尼亚州白山的狐尾松针叶和种子中采集组织样本（经美国农业部林务局许可）。约翰斯·霍普金斯大学的科学家随后采用短读长和长读长相结合的方法进行基因测序，产生了高度连续的组装，支架N50大小为12亿碱基对。叶绿体和线粒体基因组被分别组装成完整的环状染色体。

有两个特征立即引起关注，它们可能是导致长寿的因素。狐尾松携带与抗病性相关的基因，特别是核苷酸结合富含亮氨酸重复受体这一类基因，而且其端粒平均长度比其他针叶树长。一般来说，端粒越长，细胞衰老越慢。不过，该研究作者指出，这两个特征都没有足够有力的证据证实它们与树木寿命有直接关系。在确定任何机制之前，还需要进一步研究。

组装如此大规模的基因组对计算能力提出了重大需求。约翰斯·霍普金斯大学生物医学工程教授史蒂文·索尔兹伯格表示，项目规模确实使研究颇具难度。“组装一个240亿碱基对的基因组，其规模是人类基因组的8倍，是一项重大的技术挑战。”他指出，基因组的大部分由重复的“垃圾”DNA序列组成，狐尾松在数百万年的进化过程中似乎携带了这些序列，且未受到明显损害。

加利福尼亚州白山分布着狐尾松。狐尾松坚韧且长寿，在加利福尼亚州、内华达州和犹他州寒冷、多风、多岩石的高海拔山区茁壮成长。图片来源：凯特·克林/加利福尼亚大学戴维斯分校加利福尼亚大学戴维斯分校植物科学荣誉退休教授戴维·尼尔领导了该项目，此前他还参与过海岸红杉、巨杉和白皮松基因组的测序工作。他将此次成果描述为一项基础资源，而非最终解释。“对一棵树进行测序并不能让我们清楚地了解长寿的遗传基础，”他说，“但拥有一个参考基因组序列，就像在人类健康和其他领域一样，是现代生物学中必要的‘试剂’。”

狐尾松生物学中一个引人深思的方面是，它似乎不像大多数生物那样经历生物衰老。衰老是细胞衰老死亡且无法被替代的过程，最终导致生物体死亡。狐尾松似乎没有携带与这一过程相关的遗传标记，而且当它们死亡时，原因往往是外部因素：火灾、风暴破坏、虫害或物理损伤，而非传统生物学意义上的衰老。内华达州大盆地国家公园的一棵狐尾松，树干和树根扭曲，伸向蓝天。图片来源：凯特·克林/加利福尼亚大学戴维斯分校

尼尔承认，在研究能存活5000年的生物时，很难不考虑其可能拥有无限寿命的观点。“也许，对能活5000年的生物和只能活100岁的人类或其他生物进行类似研究，能提供有价值的信息。”但他也提醒，狐尾松可能只是一个生物学上的特例，与其他物种没有直接可比性。

狐尾松目前未被列为受威胁或濒危物种，不过近几十年来，个别树木因高温、干旱和树皮甲虫活动而死亡。美国农业部林务局太平洋西南研究站生态学家康斯坦丝·米勒指出，白山的狐尾松种群自上一个冰河时代结束以来，已持续经历了近1.1万年的气候极端情况。

拥有参考基因组为土地管理者和保护科学家提供了新工具，可用于研究该物种在遗传上如何应对环境压力，并确定哪些种群具有最适合未来环境的特征。作者预计，该基因组不仅会被森林研究人员和土地管理者使用，还会被研究不同生命形式寿命控制因素的科学家使用。

（原文标题：Scientists Extracted DNA From a Living Organism Older Than the Pyramids and Found the Secret to Immortality）