——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
輻射旁效應(yīng)是指受到直接輻照的細(xì)胞產(chǎn)生損傷信號(hào)誘導(dǎo)未輻照鄰近細(xì)胞輻射反應(yīng)的現(xiàn)象。輻射旁效應(yīng)現(xiàn)象不僅局限于生物個(gè)體內(nèi)部,也可以個(gè)體間通訊的方式在群體層面進(jìn)行誘導(dǎo)。然而,以往的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)都是基于液體培養(yǎng)體系,輻射誘導(dǎo)的個(gè)體間通訊也被認(rèn)為是水溶性信號(hào)分子介導(dǎo)的,到目前為止,還沒有明確的證據(jù)證明揮發(fā)性信號(hào)分子在這個(gè)過程中的可能角色。
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員卞坡課題組長期從事個(gè)體水平的輻射旁效應(yīng)研究。近期利用模式生物線蟲,建立了一個(gè)基于揮發(fā)性信號(hào)交換的共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)體系(圖1)。
在該實(shí)驗(yàn)體系中,底部培養(yǎng)線蟲接受25Gy的伽馬射線輻射后,頂部線蟲頭部的化感神經(jīng)感知?dú)怏w損傷信號(hào),遠(yuǎn)程調(diào)控線蟲雌性生殖腺有絲分裂區(qū)細(xì)胞的DNA損傷檢驗(yàn)點(diǎn)和核苷酸修復(fù)機(jī)制,啟動(dòng)對后續(xù)輻射胚胎致死的適應(yīng)性反應(yīng)。雄蟲趨向?qū)嶒?yàn)表明:輻射產(chǎn)生的氣體信號(hào)在生物學(xué)功能和化學(xué)性質(zhì)上不同于現(xiàn)有的性激素,是一種新的揮發(fā)性線蟲激素。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)顯示:在底部線蟲中,水溶性的蛔甙以一種群體依賴的方式調(diào)控了這種揮發(fā)性輻射信號(hào)的產(chǎn)生(圖2)。該發(fā)現(xiàn)為個(gè)體間輻射旁效應(yīng)的研究提供了新的線索和方向。
相關(guān)工作在期刊DNA Repair 發(fā)表,該工作得到國家自然科學(xué)基金、中科院先導(dǎo)專項(xiàng)、中科院青促會(huì)項(xiàng)目的支持。
圖1 線蟲個(gè)體間揮發(fā)性信號(hào)通訊共培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)體系示意圖
圖2 伽馬輻照調(diào)控蛔甙合成誘導(dǎo)頂部線蟲適應(yīng)性反應(yīng)模型。① 蛔甙的分泌,② 蛔甙的感知,③ 揮發(fā)性信息素的釋放
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