一只194岁的乌龟,身体里藏着一套让科学家意外的DNA修复系统。它的基因组第一次被探测,结果显示:与线粒体功能相关的部分,效率和一只5岁的同类一样高。
这只乌龟叫Jonathan,是已知世界上最年长的陆地动物。它是一只亚达伯拉象龟(Aldabrachelys gigantea),生活在南大西洋的圣赫勒拿岛。研究人员估算,它今天大约194岁。
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研究团队来自非营利组织Kallel Foundation,聚焦于延长人类健康寿命的干预手段。他们想搞清楚一件事:为什么Jonathan能活这么久?
线粒体高效,DNA修复就有能量
研究者的思路来自另一个案例。西班牙Josep Carreras白血病研究所的Manel Esteller曾研究过一位117岁的女性,她曾是官方认定的世界最长寿者。Esteller的团队发现,这位女性的线粒体功能异常高效。
这给了Clark和同事一个假设:Jonathan可能也有“非常高效、非常年轻”的线粒体。
结果证实了这个猜测。Jonathan基因组中与线粒体功能相关的部分,年轻程度相当于一只5岁的亚达伯拉象龟。Clark的解释是:高效的线粒体为DNA修复系统提供了更多能量,帮助它对抗衰老带来的损伤。
换句话说,线粒体不只是细胞的能量工厂,它还在为DNA修复“供电”。电供得上,修复系统就能持续工作。
287个基因变化,41个有实际功能
研究团队把Jonathan的基因组与另外四只亚达伯拉象龟做了对比。他们发现了287个只属于Jonathan的基因变化。
其中,41个被认为具有功能意义——也就是说,它们实际参与并影响生物体的运作、生存和调节。在这41个里,有12个同时出现在其他长寿动物物种的衰老基因数据库中。
Clark说,这项研究进一步支持了一个观点:衰老的机制可能在不同物种之间是保守的。Esteller也表达过类似立场——他相信,通过研究例外个体,可以理解衰老的全局机制。
为什么只能刮脸颊、取唾液
研究过程有一个明显的限制。圣赫勒拿岛当局拒绝了研究团队抽Jonathan血液的请求,原因是它太出名,抽血有感染风险。
团队只能通过唾液样本和脸颊拭子来研究它的基因组。这带来一个麻烦:血液中的DNA片段更大、更稳定,而唾液中的DNA更容易被细菌污染。研究者无法分离出大片段DNA,只能从唾液中拼装碎片,再用另一只亚达伯拉象龟的DNA来填补空缺。
最终,他们拼出了一个尽可能完整的基因组复合体,再拿它去和另外四只象龟的DNA做比对。
日本大阪大学的Kousuke Hashimoto评价这项工作“引人入胜”,但他也指出一个方法上的问题:Jonathan的基因组只和少数几只象龟做了对比,而那几只象龟本身可能也带有独特的基因变化。
亚达伯拉象龟的平均寿命约为80年,但个别个体能活得更久。Jonathan就是那个例外。研究它,不是为了复制一只194岁的乌龟,而是为了看清:当衰老被推迟时,细胞层面到底发生了什么。
相关论文发表在Science Advances上,DOI为10.1126/sciadv.adw8887。
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