令人惊讶！PNAS发现一种微小的虫子可以忍受核辐射

由纽约大学的研究人员领导的一项新研究发现，暴露在切尔诺贝利的慢性辐射中并没有损害今天生活在那里的微小的虫子的基因组——科学家们警告说，这并不意味着该地区是安全的，但这表明这些蠕虫具有特别的弹性。

　　

1986年发生在切尔诺贝利核电站的灾难将周边地区变成了地球上放射性最强的地区。人类被疏散，但许多植物和动物继续生活在该地区，尽管高水平的辐射持续了近40年。 

由纽约大学的研究人员领导的一项新研究发现，长期暴露在切尔诺贝利核电站辐射下的一种微小的虫子的基因组并没有受到损害，但科学家们警告说，这并不意味着该地区是安全的，这只是表明这些虫的生命力异常顽强。 

近年来，研究人员发现，生活在切尔诺贝利隔离区(位于乌克兰北部，距离核电站18.6英里范围内)的一些动物在身体和基因上与其他地方的同类不同，这引发了关于慢性辐射对DNA影响的问题。 

该研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

纽约大学生物系博士后Sophia Tintori是这项研究的第一作者，她说:“切尔诺贝利是一场规模难以理解的悲剧，但我们仍然没有很好地掌握这场灾难对当地人口的影响。突然的环境变化是否选择了那些天生对电离辐射更有抵抗力的物种，甚至是一个物种中的个体?” 

为了深入研究这个问题，Tintori和她的同事们转向线虫，这种微小的虫子具有简单的基因组和快速的繁殖能力，这使得它们对理解基本的生物现象特别有用。 

纽约大学生物学教授、该研究的资深作者马修·洛克曼(Matthew Rockman)说:“这些线虫无处不在，而且它们生活得很快，所以它们经历了几十代的进化。” 

Tintori补充说:“我看过禁区的镜头，对它看起来如此茂盛和杂草丛生感到惊讶——我从来没有想过它会充满生命。如果我想找到对辐射特别耐受的虫子，这可能是一个可以选择的选项。”

切尔诺贝利虫

生物学家Timothy Mousseau研究切尔诺贝利和福岛灾难的辐射影响，于2019年访问了切尔诺贝利隔离区，看看慢性辐射是否对该地区的蠕虫产生了可检测的影响。他们带着测量当地辐射水平的盖革计数器和防护放射性尘埃的个人防护装备，从土壤样本、腐烂的水果和其他有机材料中收集虫子。研究人员从辐射强度不同的地点收集了虫子，从与纽约市相当的低水平(放射性可以忽略不计)到与外太空相当的高辐射地点(对人类有害，但不清楚对虫是否有害)。 

在野外收集了样本后，研究小组把它们带到野外实验室，在那里他们从土壤或水果中分离出数百种线虫。从那里，他们前往基辅的一家酒店，在那里，他们使用旅行显微镜，从每只虫身上分离并建立了培养物。 

回到纽约大学的实验室，研究人员继续研究这些虫，其中一部分包括将它们冷冻起来。 

“我们可以冷冻保存这些虫，然后解冻用于以后的研究。这意味着我们可以在实验室中阻止进化的发生，这对大多数其他动物模型来说是不可能的，当我们想要比较经历过不同进化历史的动物时，这是非常有价值的。” 

他们把分析的重点放在了一种被称为奥氏线虫(Oscheius tipulae)的线虫的15只虫上，这种线虫已被用于遗传和进化研究。他们对来自切尔诺贝利的15只O. tipulae虫的基因组进行了测序，并将它们与来自世界其他地区的5只O. tipulae的基因组进行了比较。 

不同的DNA——但不是由于辐射

研究人员惊讶地发现，使用几种不同的分析，他们无法在切尔诺贝利虫的基因组中检测到辐射损伤的特征。

“这并不意味着切尔诺贝利是安全的——它更可能意味着线虫是真正有弹性的动物，可以承受极端条件，”Tintori说。“我们也不知道我们收集的每只虫在这个区域呆了多长时间，所以我们不能确切地确定每只虫及其祖先在过去40年里受到的暴露程度。” 

研究人员想知道缺乏遗传特征是否是因为生活在切尔诺贝利的虫在保护或修复DNA方面异常有效，他们设计了一个系统来比较虫种群的生长速度，并用它来衡量20种基因不同的虫的后代对不同类型的DNA损伤的敏感程度。 

虽然不同谱系的虫对DNA损伤的耐受程度不同，但这些差异并不对应于每个收集点的辐射水平。他们的发现表明，来自切尔诺贝利的虫不一定更能忍受辐射，而且放射性环境并没有迫使它们进化。

 可以教给我们关于我们自己的生物学知识

研究结果为研究人员提供了DNA修复如何因人而异的线索——尽管弓形虫的基因简单，但它可以更好地理解人类的自然变异。 

Tintori说:“现在我们知道了哪一种O. tipulae菌株对DNA损伤更敏感或更耐受，我们可以利用这些菌株来研究为什么不同的个体比其他人更容易受到致癌物的影响。” 

一个物种中不同的个体对DNA损伤的反应是癌症研究人员最关心的问题，他们试图了解为什么一些具有癌症遗传易感性的人会患上这种疾病，而另一些人却不会。 

Tintori补充说:“思考个体对环境中DNA破坏因子的不同反应将有助于我们清楚地了解我们自身的风险因素。”