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基因变异 [抗辐射的变异基因]

发布时间:2019-03-15 15:31:58 影响了:

     3亿前年,银杏树开始在地球上繁衍生息,见证了恐龙、人等一大批动物的衰亡兴盛后,银杏树依然枝繁叶茂、高高耸立,它是名副其实的“活化石”。      研究核辐射的实验室
  
  1945年,第一颗原子弹在日本广岛上空爆炸后,10多万广岛市民、许多生物经过辐射后荡然无存,只有古银杏树还残留着光秃秃的树桩。到第二年春天,这些光秃秃的银杏树桩吐出嫩芽、长出新枝。顽强的银杏树,到底是依靠什么武器来抵抗放射性物质污染的?科学家不得其解。
  直到不久前,法国科学家提出植物能否以产生变异基因方法,来提高抗放射性污染的文章,才算撩开了这一神奇现象的面纱。而其中的来龙去脉,又牵涉到19年前,发生在切尔诺贝利核电站的那场特大核泄露事故。
  由于放射性物质严重污染,切尔诺贝利已变成无人居住区。现在,安放在那里的放射性检测仪上,明白地显示着当地的辐射强度:200~400微伦琴/小时,这是一个比正常值高10~20倍的物理量,人在那里生活一个月就可能患放射病。正因为如此,该地区已被金属栅栏围得严严实实。切尔诺贝利是一个可供研究核辐射现象的大“实验室”,只有一些相关专业的科学家,为研究放射性强度与生命之间的关系,才冒险从世界各地赶来。
  
  变异基因的作用
  
  一个由加拿大和乌克兰科学家组成的联合调查组,很快在切尔诺贝利这个“核实验室”找到证据:一些松树体内的基因组,和切尔诺贝利核电站出事前相比,有了显著变化。因为这些植物细胞内的遗传物质DNA中,长出一些变异基因――甲基团。接着,加拿大、乌克兰两国科学家设想,松树和其他抗放射性污染强的植物,是通过产生变异基因、改变自身基因组,来实现在较短时间内,提高抗放射性污染的能力。如果确实如此,只要植物体内产生变异基因,就能幸存下来,茁壮成长。
  为了证实这一观点正确与否,科学家又将一些松树幼苗种到被放射性物质污染过的土壤中,经过近10年的生长、观察,科学家发现这些松树体内的甲基化程度,比它们在正常状态下高出30%。这表明植物的确是通过产生变异基因方式,来保护体内的主要基因免受放射线伤害。这样一来,植物细胞内DNA中迅速长出的甲基因,便成了松树、银杏等植物抵抗放射性污染的武器和证据。
  
  动物身上的基因突变
  
  在切尔诺贝利这个“核实验室”里,动物学家也试图找出动物是如何对抗放射性污染的,只是进度要慢一些。
  切尔诺贝利放射性环境实验室主任、动物学家尼古拉-布罗夫曾把农民遗弃的奶牛后代作为研究对象。他从林区自动摄像机拍摄的资料中获悉,发生突变的奶牛后代产奶量减少,但是体重反而增加了,寿命更长了!尼古拉-布罗夫分析,在强辐射性环境中生活的奶牛,体内的防卫机制,如控制基因的某些机制被迅速启动,使之向“返祖”方向发生突变,因为奶牛祖先对恶劣环境的适应能力更强大。至于奶牛的产奶特性,专家指出那原本不是进化的结果,而是在长期人工选择中获得的。所以奶牛的产奶量减少,无法通过基因突变方式改善。
  俄罗斯科学院公共遗传研究所的科学家用果蝇做实验时发现,果蝇受小剂量辐射时,一般在3~4小时后产生免疫力。和没有经过放射性照射的果蝇相比,经过“放射性”环境锻炼的果蝇,能承受强度更高的放射性辐射。切尔诺贝利国际研究中心的生物学家,曾将31匹蒙古马带到切尔诺贝利放牧,其本意是让动物消化在废墟上生长的辐射性特别强的杂草。现在,这些蒙古马生活得很好,数量也增加到50匹。专家认为,如果不是基因突变,野生蒙古马不可能很快适应强辐射的环境。当然,科学家还须努力找出是哪些基因发生了变异。
  
  对人的启发
  
  受生物体“产生变异基因对抗放射性污染”现象的启发,一些科学家提出在切尔诺贝利核灾难中劫后余生的人,体内基因有可能发生突变,这意味着他们的后代有可能比未经历核辐射磨难的人更强壮、更能承受恶劣环境的考验。
  此前不久,日本科学家公开的一批“轰动性”研究数据,也支持这一观点。因为1945年遭原子弹轰炸的广岛和长崎,现在的长寿者比例反而比其他城市高。其中114岁的广岛老人,系全日本寿星之最。这些日本科学家认为,如果人在大剂量辐射中没有死去,只是体内某些细胞发生变异,产生了免疫力。
  不可否认,抗辐射的变异基因研究还处于开始阶段,更惊人的发现或许还在后面。

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