解讀雙胞胎實驗新結果! 改變的是「太空基因」表現而非序列本身!

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相信許多人對 Mark Kelly 和 Scott Kelly 這雙胞胎太空人實驗還記憶猶新,美國太空總署(NASA)為了研究外太空對人體的影響,讓 Scott 於 2015~2016 年期間,在國際太空站上生活 340 天,而他的雙胞胎哥哥 Mark 則留在地球上當作控制組,並定期於實驗前、中、後等階段,收集他們的一些血液樣本及身體資訊,進行分析研究。

近日,NASA 公布更進一步的結果,Scott 在回到地球 6 個月後,雖然 DNA 序列本身沒有改變,但仍有 7% 基因表現(特定 DNA 片段的活性,也就是基因產生 mRNA 的情形)產生變化未恢復。這些未恢復的基因表現被稱為“太空基因”,可能與 Scott 的免疫系統、DNA修復、骨形成、缺氧(hypoxia)和高碳酸血症(hypercapnia)有關。

加州大學遺傳學家 Nichole Holm 表示,Mark 和 Scott 仍然是非常相同的雙胞胎, 因為產生變化的是 Scott 的 mRNA ,而不是他的 DNA。因此,二兄弟的 DNA 仍然幾乎完全相同,而且與其他地球上的人相比更加相似。

NASA 也指出,研究團隊觀察到基因表現的變化,就是人類身體對環境的反應,當人類處於特定壓力下,如登山或潛水,也會產生類似的變化。約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)醫學院副教授 Dan Arking 也指出,如果人類長時間在高海拔地區生活,你會看到基因表現的差異,例如,你的血液中有更多的紅血球,這是因為缺氧會影響你的基因表現。

此外,NASA 也指出,Scott 於太空時,其血管發炎的生物標記和水通道蛋白2(aquaporin-2,AQP2)立即升高,而且頸動脈壁也增厚,但 Mark 沒有觀察到變化,表示太空旅行也會影響血管發炎、人體尿液調節。但回到地球之後,Scott  也恢復正常。這種適應是可逆的,代表未來需要更多來研究來進一步探討。

NASA 與其他研究團隊預計今年夏天將會公佈更為全面的雙胞胎研究結果。

延伸閱讀:想去太空旅行嗎?NASA 雙胞胎實驗告訴我們什麼

延伸閱讀:雙胞胎實驗新發現 太空人基因甲基化劇增

參考資料:
1. https://www.theverge.com/2018/3/15/17124312/nasa-twins-study-dna-scott-kelly-international-space-station
2. https://www.nasa.gov/feature/nasa-twins-study-investigators-to-release-integrated-paper-in-2018
3. https://www.nasa.gov/feature/nasa-twins-study-confirms-preliminary-findings

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