轮形动物门的Adineta vaga
论文出处：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aee0891
该物种可以在辐射损伤后无需将染色体重新连接起来即可繁殖—而且它的后代会在几代
之内继续修复损伤。
“这项发现真正非凡之处在于，它们以某种方式稳定了染色体的末端；它们稳定了这些
DNA片段，然后它们可以将其传递给下一代，然后继续修复。”比利时布鲁塞尔自由大学
的进化生物学家Libre de Bruxelle。
研究团队对A. vaga进行了强烈辐射处理，收集了其中一只动物产下的卵，并利用该卵建
立了一个克隆种群。
由于所有这些克隆体都源自同一个卵子，研究人员预计会在它们的基因组中看到相同的辐
射损伤。
然而，他们却发现了一些奇怪的事情。染色体上的大片段缺失在不同个体之间各不相同，
而定序资料似乎显示缺失的DNA正在逐渐恢复。在最高剂量下，单一染色体可能会碎裂成
30 到 50 块碎片。
通常情况下，这会造成相当大的问题。在细胞分裂过程中，包括产生生殖细胞的减数分裂
，染色体依靠一个称为着丝粒的区域将必要的遗传物质带入新细胞。如果没有着丝粒，子
细胞就无法取得该遗传物质片段。
然而， A. vaga似乎找到了一个漏洞。
“我们的研究结果表明，相较之下，蛭形轮虫染色体具有‘全着丝粒’结构，着丝粒的关
键结构成分分布在染色体的不同区域—这确保了含有这些成分的染色体片段能够正确分
离”Hallet解释。
这意味着，当染色体断裂时，其碎片可能仍保留着被拉入子细胞所需的物质—这使得断裂
的碎片能够跨越细胞分裂，最终延续数代。
但这只是它神奇之处的一半。另一半在于修复本身。
Adineta vaga是一种无性繁殖物种，以其对极端基因毒性胁迫的卓越适应能力而闻名。
基因组分析表明，A. vaga利用减数分裂重组在卵子发生过程中促进自发性交叉互换和基
因转换，并修复DNA损伤后的基因组。数据还支持一种跨代表代DNA修复模型，称为断裂诱
导同源延伸修复（BIHER），在该模型中，断裂的染色体在多世代中逐渐修复。我们的研
究结果表明，减数分裂BIHER与染色体的全着丝粒结构结合，可能是生命在极端环境中生
存的关键适应机制。
同源重组（HR）是一种普遍存在的机制，能够零失真地修复DNA双股断裂（DSB）。
它们也表现出对极端环境的惊人耐受性，包括完全干燥和高剂量电离辐射（IR），后者会
导致染色体上出现数百个双链断裂（DSB）。
对经辐射处理的克隆 P500 C18 E3 部分修复的染色体缺失进行长奈米孔定序比对，结果
显示未发现缺失片段远端连接形成的中间体，显示在修复过程中缺失边界并未重新连接。
为了验证这个假设，我们对 50 个重新连接的中间体进行了电脑模拟，结果表明，如果
实际资料集中存在重新连接的 DNA 序列，则应该在比对结果中检测到这些序列。
该结果表明，辐射诱导的 DNA 断裂产生了染色体片段，并且这些片段在完全修复之前
一直处于未连接状态。
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