全站搜尋 電子雜誌搜尋

AD

ad970250
Apr. 03 2018

沒有!太空生活一年並未改變史考特.凱利的DNA!

1
  • 沒有!太空生活一年並未改變史考特.凱利的DNA!

許多報導指出史考特.凱利的DNA改變了,實則缺乏生物學的某些基本知識。

2015年1月一場記者會上,天文學家史考特.凱利(右))與雙胞胎兄弟前太空人馬克.凱利(Mark Kelly)。PHOTOGRAPH BY ROBERT MARKOWITZ, NASA

註解:若無特別說明,內文中單獨提到「凱利」時是指史考特.凱利(Scott Kelly)本人,而非他的雙胞胎兄弟馬克.凱利(Mark Kelly)。

如果你聽信最近的新聞報導:美國航太總署(NASA)太空人史考特.凱利前往太空待了一年,回來後發現他的DNA改變了。某些消息來源甚至還指出,在太空飛行之後,凱利的基因(編碼各種蛋白質的DNA片段)有高達7%發現異常。

AD

ads-parallax

真是抱歉,就連凱利本人都對這些新聞感到訝異。

他在推特上寫著:「什麼?我的DNA改變了7%!怎麼知道的?連我都是剛由這篇文章知道這件事。這可能是個好消息!我不必再認馬克.凱利是我的同卵雙胞胎了。」

 

↑↑↑↑↑《超凡地球》由威爾.史密斯主持,探索地球的脆弱和奇蹟,一趟激盪腦力、驚心動魄的旅程

我們不想破壞大家的興致,但事實確非如此。凱利所提到的,以及其他許多報導都扭曲了這項NASA對於太空飛行效應的研究結果。事實上他們把基因表現程度的改變誤認是基因序列的改變。

有多個獨立研究團隊參與該項研究,藉由比較待在國際太空站(International Space Staion)一年的史考特和他待在地球的雙胞胎兄弟馬克(也是NASA太空人),並檢視史考特在認知能力、免疫系統功能和遺傳上的變化。此任務在2016年3月結束。

NASA表示,詳細的發現會在今年稍晚發表,而目前新聞界大多只依賴一篇當局快訊裡的模糊詞句和其他訊息。

美國科羅拉多州大學(Colorado State University)的蘇珊.貝利(Susan Bailey)表示:「我也想知道這些故事是怎麼變得如此聳動的。」她帶領著研究雙胞胎的其中一個團隊。

7%

所以,並沒有。在太空飛行一年後,凱利的DNA並沒有7%發生突變。這很容易說得通,只要你記得人類和黑猩猩的基因序列只有少於2%的差異,而人與人之間,即使是完全沒有親緣關係的陌生人也只有約0.1%的差異,你就會有基本概念。

我們來看看這是如何運作的。基因序列就像字母串般排列,功能是產生蛋白質。錯誤的字母或字母序列發生突變,可能會有點惱人,就像我們又愛又恨的自動校正功能一樣,但也可能會是極糟糕的結果,例如造成腫瘤增生的突變。然而多數突變是不會受到注意的(能給你超能力的突變則另當別論)。

另一方面,表現程度反映的則是基因的關閉或開啟。在我們每個人體內,大多數細胞的基因都相同,但基因表現程度不同。也就是這些表現模式造就了心臟、大腦、眼球和其他部位,這就像是利用同一套食材可以烹煮出許多不同菜餚。

 

↑↑↑↑↑如果你可以由太空中看我們的地球,看起來會像什麼?看看太空人怎麼說。

 

NASA這項造成大家驚訝的結論來自量測史考特.凱利的基因表現程度。結果並不令人意外,太空飛行的效應會影響某些基因的表現程度,尤其是那些與免疫功能、DNA修復途徑以及骨骼生長有關的。

「這次太空飛行中那改變表現程度的7%基因,即使在返回地球六個月後依然維持改變後的狀態,」領導該項分析、威爾康奈爾醫學院(Weill Cornell Medicine)的克里斯多福.梅森(Christopher Mason)表示。

雖然這些表現程度並未回到飛行前的數值,但這和說凱利的DNA「在太空飛行後沒有恢復正常」是完全不同的。

梅森表示:「我們對於能期待什麼成果毫無概念,這是第一個像這樣的實驗,對於以後太空人的研究立下標準。儘管如此,這個數字可能並未超出人類面對壓力時的範圍,例如爬山或潛水。」

事實上,基因表現有這樣的變化並不罕見,每當我們生病或因為環境因素,都可能發生。當然,在微重力、氧氣較少且輻射程度增加的環境生活一年,也會造成這類變化。

馬克與史考特也不相同

另一個聽來令人震驚的發現是,史考特.凱利的DNA「不再和他的雙胞胎兄弟相同。」

對於熟悉遺傳學的人而言,這可能是最顯而易見的結論。人類隨著年紀增長,在我們的基因組中積累了隨機發生的突變,馬克和史考特基因序列隨機發生的改變要完全一模一樣,可說是天方夜譚。其實在他們的大部份人生中,兩人的DNA都不相同。

這只是最基本的序列等級。對DNA的各種化學修飾都可以顯著影響基因表現的位置和方式,這些標記是可變的,也是表觀遺傳學研究的範疇。基因隨時都可以添加和刪除這些標記,即使在同卵雙胞胎之間也不會相同。

在頻繁的太空飛行中,暴露在較高輻射下的DNA突變必然較快。如果我們發現馬克和史考特之間的基因序列沒有不同,那才真的叫人驚訝。今天史考特的基因序列有別於馬克,並有較快的的突變率,這點完全是可以料想到的。

貝利表示:「沒有一對雙胞胎是完全相同的,而我們隨時都在隨機發生突變。毫無疑問的,光是暴露在輻射下這項因素,史考特無論是和馬克或任何一個沒在太空待上一年的人比較起來,確實有不同或更多的突變。」

染色體彈簧索

即便這樣,NASA這次卻很訝異地發現凱利的染色體在太空中變長了,至少在他的白血球內是如此。這個異變影響了染色體末端如蓋子般的端粒(Telomere)。

 一般而言,端粒會隨著年齡增長而縮短,這是因為在每次細胞分裂的過程中,染色體在複製時末端會被削弱。多數人認為,端粒縮短或損耗會造成與老化有關的細胞缺損。

但是凱利的端粒在太空中拉長了,而且在回到地球後快速地縮回原本的長度。貝利的實驗室負責研究凱利的端粒,她表示,這些結構所呈現出的彈性很奇妙,而且也可能相當重要。

貝利指出:「現在我們嘗試找出這種轉變的原因,可以更了解潛在的健康風險。」但她也表示史考特.凱利在太空站上的運動和營養情況也可能影響染色體彈性。這一切都表示,如果史考特真的不想和馬克有相同的基因,其實他真的可以不需要為此在太空中待一年。

 

撰文:Nadia Drake

編譯:邱淑慧

APR. 2019

超級城市

如何打造1000萬人的巨型都市?

超級城市

AD

熱門精選

AD

ad300600

AD

ad970250
Subscribe
立即訂閱
keyboard_arrow_up