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科学家完成了对全球最长寿陆生动物、塞舌尔巨龟"乔纳森"的基因组解析,发现287处专属于它的基因变化,其中41个被认为具有重要功能意义,12个基因与已知长寿物种的老化基因数据库重叠。研究显示,乔纳森基因组中线粒体功能相关部分的生理状态相当于5岁年轻巨龟,为理解极端长寿与抗衰老机制提供了新线索。

科学家完成了对全球最长寿陆生动物、塞舌尔巨龟"乔纳森"的基因组解析,发现287处专属于它的基因变化,其中41个被认为具有重要功能意义,12个基因与已知长寿物种的老化基因数据库重叠。研究显示,乔纳森基因组中线粒体功能相关部分的生理状态相当于5岁年轻巨龟,为理解极端长寿与抗衰老机制提供了新线索。

1. 传奇巨龟"乔纳森":跨越百年的长寿样本

这项研究发表于《科学·进展》。乔纳森是一只生活于圣赫勒拿岛的塞舌尔巨龟,是公认的全球最长寿陆生动物。由于龟类普遍长寿,其基因组被视为研究衰老延缓机制的理想对象。

研究团队面临的挑战在于,从血液样本可提取高稳定性的大片段DNA,而唾液样本中的DNA更易受细菌污染。研究者最终只能拼接乔纳森唾液中的DNA片段,再用另一只阿尔达布拉巨龟的DNA补全序列缺口。

2. 287处专属基因变化与线粒体"青春状态"

在尽可能完整地拼接出乔纳森的基因组后,研究团队将其与另外4只阿尔达布拉巨龟的DNA进行比较,发现了287处专属于乔纳森的基因变化。其中41个被认为具有切实影响生理活动、生存状态与生命调控的重要功能意义,另有12个基因出现在其他长寿动物物种的老化基因数据库中。

尤为引人注目的是,乔纳森基因组中与线粒体功能相关的部分,其生理状态与5岁的阿尔达布拉巨龟相当。研究者认为,线粒体持续供给能量,帮助DNA修复系统对抗衰老影响,从而抵御衰老进程。

3. 研究局限与展望

日本大阪大学的Kousuke Hashimoto评价这项研究"很有启发性",但指出其局限在于仅将乔纳森与少数巨龟个体对比,而这些对照个体本身也可能携带独特的基因变化,样本量有限。

尽管如此,该研究仍为理解极端长寿与抗衰老机制提供了珍贵线索,尤其是线粒体功能与DNA修复在延缓衰老中的协同作用。对衰老研究与老年医学而言,这一发现提示:维持线粒体能量代谢与DNA修复能力可能是延缓衰老的关键策略之一,相关机制值得在更大规模队列中进一步验证。

来源:《科学·进展》、《中国科学报》


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