揭示了水熊虫在极端辐射下存活的关键机制

中国教育报-中国教育新闻网讯（通讯员 童广运 陈宝玉 记者 冯丽）近日，陕西学前师范学院生命科学与食品工程学院王立志教授科研团队与军事科学院军事医学研究院张令强团队和杨冬团队以共同通讯作者在Science在线发表学术论文，该研究首次分离鉴定了中国原生水熊虫物种——河南高生熊虫，破解了水熊虫在极端辐射下存活的关键机制，揭示了其耐受超强辐射能力的秘密，为人类抵御超强辐射损害找到了理论依据。

缓步动物（Tardigrada）俗称“水熊虫”，其体型微小、生性隐秘，不为大多数人所知。目前已报道的水熊虫近1500余种，分布于世界各地，亦可在真空中生存，可耐受超强辐射、高温、高压、低温、干燥等多种极端环境，包括重度辐射下存活，可以承受比人类致死剂量高出近1000倍的伽马辐射，具有很高的科学研究价值和生物医学应用价值。

2018年4月，研究团队从河南省伏牛山采集水熊虫样本，经形态学、数值学和分子水平的鉴定，确定所发现的水熊虫是一种新的高生属水熊虫物种，命名为河南高生熊虫（Hypsibius henanensis），并建立了其实验室培养体系，绘制了高质量基因组图谱，在国际上首次整合转录组、蛋白质组响应超强辐射的动态变化及分子进化和功能特征分析，揭示了河南高生熊虫耐受超强辐射的三类机制：一是从细菌、真菌、植物中通过水平基因转移（HGT）到水熊虫中的外来基因，赋予其特殊的抗逆能力，本研究共鉴定到75个高可信的HGT基因，其中13个在辐照后发生显著上调；二是水熊虫基因组中约30%的基因是缓步动物特异的，缓步动物特异蛋白倾向于高度无序，通过相分离参与DNA损伤修复等过程；三是与其他门类共有的古老蛋白（如线粒体呼吸链组装蛋白）在水熊虫中具有特殊的辐照响应模式。

王立志长期从事缓步动物分类学和热生物学的研究工作。截至目前，他发现和命名缓步动物新物种20种，中国新记录种45种，初步分析了中国西部12个省、直辖市、自治区的缓步动物区系组成，并系统总结了发现于陕西省的107种缓步动物分类阶元。