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衰老!從單個基因的角度來看 一定是件壞事嗎?


- 2018年9月23日14時53分
- 科學文摘 / 戴客網

戴客網

據國外媒體報導,南加州大學多恩塞夫文理學院(Dornsife)的一項新研究顯示,也許早在生命起源之初、第一批基因剛剛演變成型之時,就已經出現衰老這種現象了。

衰老!從單個基因的角度來看 一定是件壞事嗎?圖片

「這或許會改變長壽與衰老領域的研究走向,也許還會與和CRISPR9基因編輯技術相關的科學討論扯上關係。」南加州大學多恩塞夫文理學院生物學家約翰·托沃爾(John Tower)指出,「我們發現,對於基因而言,衰老也許並不一定是件壞事,它也許能幫助生物存活下去。」


這些發現或將改變科學界針對一項由來已久的生物學假說展開的討論。1957年,生物學家喬治威廉士(George C Williams)在一篇論文中提出,作為自然選擇的一部分,生物在特定時期內會更偏向那些能夠優化繁殖能力的基因。但隨著年齡漸長,這些基因又會加速衰老過程。

威廉士的假說被稱作「拮抗基因多效性」(antagonistic pleiotropy)。這種生物學的權衡手段有實例可以佐證。例如,基因p53可以對癌症造成一定壓制,但也會加速細胞衰老。

作為生物衰老方面的專家,托沃爾稱,若按照這種假說,生物的衰老是自然選擇使繁殖能力最優化的必然結果。但他好奇的是,從單個基因的角度來看,衰老一定是件壞事嗎?

為檢驗這一點,托沃爾和一支研究團隊一起設計了一個實驗場景。實驗使用了一些能夠自行複製的分子,而這些分子向來被視作現代基因的進化起源。


研究人員利用計算機模型,將一種不穩定、壽命較短的基因B與另一種壽命較長的基因A進行配對,生成了一種名叫AB的新複製基因。結果在部分模擬實驗中,由於B壽命較短,A基因中的有益特徵便有所加強,使得AB基因的增殖能力達到最優水平。

「實驗結果說明,這些穩定性較差的基因在進化過程中會受到一定偏袒,以便增強生物體的複雜度和繁殖能力。」托沃爾指出,「而如果通過干預措施、提高這些基因的穩定性,也許有助於抗擊衰老。」



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