據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)西北大學(xué)的最新研究表明，使基因突變果蠅的新陳代謝率降低50%，本應(yīng)發(fā)生的基因突變不利影響并未顯現(xiàn)出來(lái)。他們還發(fā)現(xiàn)，新陳代謝率緩慢的果蠅沒(méi)有microRNA（微小核糖核酸）也可存活，這顛覆了對(duì)生命體發(fā)育的認(rèn)知。

降低生長(zhǎng)速率可“對(duì)沖”基因突變影響

此實(shí)驗(yàn)的領(lǐng)導(dǎo)者、西北大學(xué)芬伯格醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和分子遺傳學(xué)教授理查德·卡休表示，當(dāng)這些果蠅以正常速率成長(zhǎng)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)因基因突變帶來(lái)的問(wèn)題；但當(dāng)降低生長(zhǎng)速率時(shí)，這些問(wèn)題會(huì)消失。

西北大學(xué)麥考米克工程學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)教授路易斯·阿馬拉爾補(bǔ)充道：“這完全顛覆了我們對(duì)發(fā)育的認(rèn)知。我們一直認(rèn)為，若發(fā)生基因突變，將會(huì)出現(xiàn)一系列發(fā)育問(wèn)題。事實(shí)并非完全如此——只要減慢生長(zhǎng)機(jī)體的新陳代謝率，就可能防止基因突變的表達(dá)。”

新研究可以解釋一系列現(xiàn)象，比如為什么工廠化養(yǎng)殖雞會(huì)出現(xiàn)更多的發(fā)育問(wèn)題，為什么熱量攝入限制與壽命有關(guān)等。

解釋了諾獎(jiǎng)得主不理解的現(xiàn)象

諾貝爾獎(jiǎng)得主托馬斯·亨特·摩爾根在1915年第一次提出飲食和基因突變的聯(lián)系。當(dāng)他用有限食物培養(yǎng)基因突變果蠅時(shí)，他注意到一些從未發(fā)現(xiàn)的基因表達(dá)方式，不過(guò)他無(wú)法解釋此現(xiàn)象。

卡休和阿馬拉爾認(rèn)為這是反饋控制的結(jié)果。在生物、工程、經(jīng)濟(jì)和很多其他領(lǐng)域，反饋控制可使復(fù)雜系統(tǒng)為滿足預(yù)期來(lái)調(diào)整性能。在近幾年完成了上百個(gè)試驗(yàn)后，他們認(rèn)為，更慢的新陳代謝會(huì)為生物系統(tǒng)提供更多時(shí)間來(lái)糾正錯(cuò)誤。

腫瘤的新陳代謝非常活躍，會(huì)吸收巨大能量，這也是為什么癌癥病人經(jīng)常看起來(lái)很疲憊。卡休表示，或許通過(guò)減緩癌細(xì)胞的新陳代謝率，可以阻止腫瘤細(xì)胞的致癌基因表達(dá)，并能夠最終應(yīng)用于癌癥治療。

microRNA對(duì)生命體并非必不可少

此外，這項(xiàng)研究最引人注目的成果，是發(fā)現(xiàn)新陳代謝率緩慢的果蠅沒(méi)有microRNA也可存活，而在此之前這被認(rèn)為是不可能的。

在所有植物和動(dòng)物中都被發(fā)現(xiàn)的microRNA，在調(diào)節(jié)基因表達(dá)方面起到重要作用。近20年來(lái)的研究認(rèn)為，microRNA對(duì)生命至關(guān)重要，如果生命體中沒(méi)有任何microRNA，可能會(huì)導(dǎo)致死亡。

但在此次實(shí)驗(yàn)中，他們減緩沒(méi)有攜帶任何microRNA的果蠅的新陳代謝率，它們竟存活下來(lái)，最終也長(zhǎng)到了成年。此結(jié)果證明，microRNA對(duì)于生命體來(lái)說(shuō)并非必不可少。