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1700238382 正常工作的TP53 基因可以将绝大部分癌变扼杀在萌芽之中。然而,如果TP53 基因自身发生突变,其抑癌功能就会受到影响。
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1700238384 TP53 基因的突变最常发生在编码P53蛋白质和DNA结合的部分。突变后生成的P53蛋白无法和目标DNA相结合,也就无法行使正常的检查和促进修复或凋零功能,癌症发生风险也就随之升高。
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1700238386 在人类基因组中,TP53 基因独此一份,“别无分店”;如果不幸发生突变,这个保险系统就会失效。可是在大象体内,这个基因的拷贝数却有20份!要让它们挨个发生“叛变”,难度自然可想而知。
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1700238388 此外,大象的血细胞对DNA损伤异常敏感。虽然人类细胞也会在DNA损伤时启动凋亡程序自杀,但是大象的细胞在同样情况下,会以更高的速率完成这种自我摧毁的细胞凋亡过程。
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1700238390 可见,面对可能癌变的苗头,大象体内的细胞从不留情。这种异乎寻常的强大细胞清除能力,很可能是患癌大象比例如此之低的原因之一。
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1700238392 借个基因来防癌?
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1700238394 既然大象的抗癌能力这么强,我们能不能跟它借个基因,用来提高自己的防癌水平呢?
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1700238396 也许,可以通过基因技术,给自己多加些TP53 的拷贝?或者,合成些含抑癌基因的生物药剂,通过服用的方式,将这些基因整合到自己的基因组当中,让它们为我所用?
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1700238398 想法固然美好,但是通过传统医学方法让人类基因发生改变,几乎是不可能的事。
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1700238400 从微观层面来说,DNA突变主要发生在细胞核里,靠口服药物摄入一般是到达不了的。况且,人体细胞数量以万亿记,要把包含1173个碱基对的TP53 基因放到这么多细胞的染色体中,需要很多技术的综合运用,此外还有成本是否可接受,难度可想而知。
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1700238402 不过,近期的研究给了我们一丝希望。美国犹他大学的基因学家们成功合成了许多TP53 基因,并将它们注射到人类细胞里。他们发现:接纳了这种合成基因的人类细胞,在DNA损伤机制被触发后的死亡数量明显增加。这么看来,导入这种基因,可以提升人类细胞对DNA损伤的敏感性。
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1700238404 但是,这些研究成果要真正转化为癌症疗法,估计还需要等上若干年。我们应该充分认识到,癌症的发生机制是非常复杂的,基因仅仅是其中一个因素而已。癌症的发生跟遗传基因、环境、心情、饮食、生活方式等多种因素有关。所以,要想预防癌症,得从各个方面入手。
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1700238406 而且,大型哺乳动物抗癌也不光靠TP53 基因。英国利物浦大学的霍奥·佩德罗·德·马加拉斯教授通过测序弓头鲸基因组,指出小须鲸、弓头鲸等的基因组虽然不含TP53 基因额外拷贝(与人类一样只有一个TP53 基因),但仍然可以通过其他基因来抵御癌症侵扰(如核酸切除相关基因ERCC1 ,细胞周期相关基因PCNA ,细胞受体基因MAPK 及LAMTOR1 )。这就是大象和弓头鲸的细胞数量分别是人的100倍和1000倍,但患癌症的风险却没有线性增长的原因。
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1700238408 伦敦癌症研究所的癌症生物学家梅尔文·格里夫斯认为,大型动物在体形变大的过程中,行动也变得越来越迟钝,新陈代谢和细胞分裂的速率随之降低。或许,这也是它们患癌概率低的原因之一。格里夫斯还表示,保护机制只能提供一定的帮助。如果大象也学会了吸烟或者饮食不健康,恐怕这些保护机制就不一定能抵御癌症了。
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1700238410 虽然我们暂时不能拥有如大象一般强大的基因组,但是目前很多关于癌症的风险因素已被发现:紫外线暴晒、吸烟、酗酒、甲醛超标、烧烤、熬夜、肥胖等多种现代社会常见的问题都会让人罹患癌症的概率增加。
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1700238412 所以,与其羡慕大象的基因,不如从今天开始,养成健康的生活习惯。
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1700238429 参考资料
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1700238431 1. E. Palkopoulou, M. Lipson, S. Mallick, S. Nielsen, N. Rohland. A comprehensive genomic history of extinct and living elephants[J].Proceedings of the National Academy of Sciences ,2018,115 (11):201720554.
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