美國(guó)研究人員通過(guò)對(duì)幾百代秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)(C.elegans)基因變異史的研究證實(shí)，氧化應(yīng)激不僅會(huì)導(dǎo)致衰老、癌癥和其他疾病，更是基因突變的一個(gè)主要潛在致因。此發(fā)現(xiàn)有助于理解氧化應(yīng)激對(duì)基因的影響以及其在遺傳疾病和進(jìn)化中的作用。相關(guān)研究成果發(fā)表在近期出版的《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上。

　　秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)是第一個(gè)基因組被完全定序的多細(xì)胞生物，其DNA與人類(lèi)有不少相似之處，是現(xiàn)代發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)和基因組學(xué)研究的重要生物模型。有不少科學(xué)家因?qū)Υ朔N生物的研究發(fā)現(xiàn)而榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。這種線(xiàn)蟲(chóng)的生命周期很短，僅4天就能進(jìn)行繁殖，因此，通過(guò)先進(jìn)的基因組測(cè)序技術(shù)，可以研究幾百代線(xiàn)蟲(chóng)基因變異史。

　　在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究所的支持下，來(lái)自俄勒岡州立大學(xué)、印第安納大學(xué)、佛羅里達(dá)大學(xué)和新罕布什爾大學(xué)的科學(xué)家們追蹤研究了250代秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)的基因變異史，這樣的時(shí)間跨度相當(dāng)于人類(lèi)5000年的生命歷程。研究人員一共收集了391例正常生命過(guò)程中的基因突變，其數(shù)量比以往研究搜集的基因突變數(shù)要高出10倍還多。通過(guò)對(duì)這些基因突變的研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)的基因突變都與鳥(niǎo)嘌呤有關(guān)。鳥(niǎo)嘌呤是構(gòu)成DNA和生命遺傳密碼的四個(gè)含氮堿基之一，對(duì)氧化損傷特別敏感。

　　俄勒岡州立大學(xué)動(dòng)物學(xué)助理教授迪·丹佛指出，地球上的大多數(shù)生命都依賴(lài)于某種形式的氧氣。人體并不能百分之百地利用氧，結(jié)果會(huì)產(chǎn)生可破壞蛋白質(zhì)、脂肪和DNA的氧自由基。隨著年齡的增長(zhǎng)，體內(nèi)的氧自由基會(huì)逐漸積累，并開(kāi)始引發(fā)各種疾病。絕大多數(shù)的DNA變異都有著氧化應(yīng)激的印記表明，氧化應(yīng)激是衰老和疾病的潛在致病原因。而在全基因組規(guī)模上清楚證實(shí)氧化損傷的影響，這還是第一次。

　　基因突變是生命進(jìn)程的一個(gè)基本組成部分，也是進(jìn)化的基礎(chǔ)。突變既可以給予生物更大的生存空間，也可能導(dǎo)致生命的衰退或死亡。這個(gè)過(guò)程十分復(fù)雜，對(duì)于突變的真正推動(dòng)力、突變的頻率、最常見(jiàn)的突變類(lèi)型等問(wèn)題，都還不清楚。

　　研究人員指出，數(shù)十年來(lái)，氧化應(yīng)激一直被懷疑為是一種導(dǎo)致老化、疾病的機(jī)制，而被廣泛研究。而此項(xiàng)研究有助于理解氧化應(yīng)激對(duì)基因的影響以及其在遺傳疾病和進(jìn)化中的作用。

　　此外，該項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，占秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)基因組75%的“垃圾DNA”部分也會(huì)進(jìn)行自然選擇和基因突變，而傳統(tǒng)上則認(rèn)為，這部分DNA在生命和遺傳過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生任何作用。丹佛教授表示，這部分基因可能具有目前學(xué)界還不了解的重要的生理作用。