第33章 秀麗線蟲的壽命(1 / 1)

72小時——3天,是一個人的夢想。美國偉大的盲人婦女海倫·凱勒,渴望擁有3天的光明,用來看看她的朋友、回訪生活過的環境和尋找新的喜悅。3天,也是一個人的壯舉。美國退休隱居的富翁霍華德·休斯用不服老的精神,在1938年用3天多的時間乘坐飛機環繞地球一圈。3天,隻不過是人一生的幾千分之一,卻是一條秀麗線蟲服務於科學的一生。

2002年10月7日,瑞典卡羅林斯卡醫學院把2002年諾貝爾生理學或醫學獎,授予來自英國的布倫納和美國的霍維茨和薩爾斯頓,以表彰他們在發現器官發育和細胞死亡過程中基因變化規律的貢獻。

他們所研究的對象就是秀麗廣杆線蟲(Caenorhabditiselegans,簡稱“秀麗線蟲”)。布倫納首先把秀麗線蟲作為一個生物研究材料,發現了秀麗線蟲的遺傳突變體;薩爾斯頓在此基礎發現了線蟲細胞的凋亡過程,測定了線蟲的細胞譜係;霍維茨則發現秀麗線蟲中控製細胞死亡的主要基因,並證實了人體內也存在相應的基因。

科學家借助相對簡單的生物也就是模式生物,來研究複雜生物的生長發育規律。模式生物具有的特點是:生理特征明顯並能代表生物界的某一大類群;易於飼養、繁殖;易於進行遺傳學分析。在秀麗線蟲之前,著名的模式生物有酵母、海膽、果蠅等。

現在看來,秀麗線蟲成為模式生物有某種必然性。一是因為秀麗線蟲長不過1mm,在顯微鏡下通體透明,十分容易觀察;二是線蟲的細胞較少,能夠數得清分得明,它的幼蟲含有556個體細胞和2個原始生殖細胞,常見的雌雄同體成蟲成熟後隻有959個體細胞和2000個生殖細胞;三是線蟲的壽命很短且可冷凍儲存,從生到死隻有3天半的時間,其演變過程能夠被不間斷地跟蹤觀察。可是,多少年來,生活在土壤中、以細菌為食的秀麗線蟲與人類似乎也沒有什麼牽連,更別說進入到科學家的視野之中了。當1965年布倫納選擇秀麗線蟲作為研究對象時,他是冒著巨大的風險的,那時候許多生物學家因為不知道線蟲究竟有多大研究價值,甚至嘲笑布倫納。

通過對秀麗線蟲死亡過程的研究,科學家發現了細胞的“程序性死亡”或稱“凋亡”機製,即生物體發育成熟後,生物體中老細胞的死亡有如程序控製的自殺行為,死亡細胞被清除後立即產生新的細胞,死亡細胞與新生細胞保持動態平衡。如果老細胞沒死,可能會導致細胞過度增長形成病變;如果老細胞過多死亡,可能會破壞生物體的抗病能力。

通過培養條件的改善,秀麗線蟲的壽命也可以大大提高,有的甚至可以活上3周。這和人類壽命延長的方式也是相似的。