物種的壽命越長(zhǎng) 突變率越慢

盡管壽命和體重存在巨大差異，但在 16 個(gè)物種的一生中，突變的數(shù)量相似。

第一項(xiàng)比較許多動(dòng)物物種突變積累的研究為幾十年來(lái)關(guān)于這些遺傳變化在衰老和癌癥中的作用的問(wèn)題提供了新的線索。Wellcome Sanger 研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，盡管壽命和體型差異很大，但不同的動(dòng)物物種以相似數(shù)量的基因變化結(jié)束其自然生命。

這項(xiàng)研究今天發(fā)表在《自然》雜志上，分析了從老鼠到長(zhǎng)頸鹿的 16 種哺乳動(dòng)物的基因組。作者證實(shí)，一個(gè)物種的壽命越長(zhǎng)，突變發(fā)生的速度就越慢，這為體細(xì)胞突變?cè)谒ダ现衅鹱饔玫拈L(zhǎng)期理論提供了支持。

遺傳變化，稱為體細(xì)胞突變，發(fā)生在生物體整個(gè)生命周期的所有細(xì)胞中。這是一個(gè)自然過(guò)程，人類細(xì)胞每年會(huì)發(fā)生大約 20 到 50 個(gè)突變。這些突變中的大多數(shù)都是無(wú)害的，但其中一些可能會(huì)使細(xì)胞開(kāi)始走向癌癥或損害細(xì)胞的正常功能。

自 1950 年代以來(lái)，一些科學(xué)家推測(cè)這些突變可能在衰老中起作用。但是觀察體細(xì)胞突變的困難使得研究這種可能性變得具有挑戰(zhàn)性。在過(guò)去的幾年里，技術(shù)的進(jìn)步終于讓人們可以在正常組織中觀察到基因變化，從而提高了回答這個(gè)問(wèn)題的希望1。

另一個(gè)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題是佩托悖論。由于癌癥是從單細(xì)胞發(fā)展而來(lái)的，因此體型更大(因此細(xì)胞也更多)的物種理論上應(yīng)該具有更高的癌癥風(fēng)險(xiǎn)。然而，動(dòng)物的癌癥發(fā)病率與體型無(wú)關(guān)。體型大的動(dòng)物物種被認(rèn)為已經(jīng)進(jìn)化出更好的機(jī)制來(lái)預(yù)防癌癥。一種這樣的機(jī)制是否是減少其組織中遺傳變化的積累仍未得到檢驗(yàn)。

在這項(xiàng)研究中，威康桑格研究所的研究人員著手測(cè)試這些理論，方法是使用新方法測(cè)量 16 種哺乳動(dòng)物的體細(xì)胞突變，涵蓋廣泛的壽命和體重2。這包括人類、老鼠、獅子、長(zhǎng)頸鹿、老虎和長(zhǎng)壽、高度抗癌的裸鼴鼠等物種，樣本由倫敦動(dòng)物學(xué)會(huì)等許多組織提供。

從取自 48 個(gè)人的 208 個(gè)腸隱窩 3 中生成全基因組序列，以測(cè)量單個(gè)腸干細(xì)胞的突變率。

對(duì)突變模式(或突變特征)的分析提供了有關(guān)工作過(guò)程的信息。研究人員發(fā)現(xiàn)，體細(xì)胞突變隨著時(shí)間的推移呈線性累積，并且它們是由包括人類在內(nèi)的所有物種的相似機(jī)制引起的，盡管它們的飲食和生活史截然不同。

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