嗜盐杆菌：死海求生有术（图）

研究，发现其拥有强大的自我修复能力，有一套复杂的DNA修复技术。现在，科学家已经借助最先进的DNA微矩阵技术观察到了嗜盐杆菌自我保护的技巧。

　　马里兰大学的研究人员用放射技术将嗜盐杆菌的DNA分解成片段，结果这些DN-段能够在几个小时内重新组装在一起，形成一条与分解前完全一样的染色体，并恢复正常功能。

　　嗜盐杆菌是修复受损DNA的“行家”，它们能在各种恶劣环境下继续生存。研究人员在试验中发现，嗜盐杆菌能在紫外线、极度干燥和真空等致命条件下存活下来。

　　恶劣环境造就特殊本领

　　为什么嗜盐杆菌拥有这么顽强的生命力？什么原因导致它进化出这样灵巧的DNA修复机制？这些修复机制又是怎样工作的呢？

　　近5年来，研究小组负责人乔斯林·德鲁吉尔罗女士一直在努力为这些问题找到答案。她认为，答案来自于这样一个事实，即嗜盐杆菌长期生活在死海高盐度恶劣环境中。

　　死海的盐度是普通海水的5到10倍。高盐含量会对生物细胞，特别是细胞中的DNA造成破坏，大多数海洋生物无法在死海中生存。这是因为DNA分子通常被水分子簇团团包围着，它依靠这些水分子维持双螺旋结构的完整性，免遭损坏，而在高盐含量的死海中，海水中的盐分将水分子挡住，使得生物无法获得所需水分，这样DNA就会断裂，细胞相继失活或死亡。

　　而嗜盐杆菌在不断进化中，适应了高盐环境，因而它能在死海中继续生存。琼斯林认为，放射性和高盐浓度能对嗜盐杆菌DNA造成同一类型的损伤，所以一旦微生物适应了高盐浓度的环境，面对强烈的放射环境，已经形成的自我修复机制就会发生作用。这就是嗜盐杆菌在放射性下也能继续生存的原因。

　　在最近展开的一系列实验中，琼斯林和其研究团队对这一DNA修复机制已经开始有所认识。在实验中，研究人员把嗜盐杆菌的细胞暴露在强烈的紫外光束下。实验结果表明，80%%的嗜盐杆菌能继续存活，并能够继续繁殖。

　　研究人员还借用了美国航天局太空飞行中心的真空室，将嗜盐杆菌暴露在类似太空的真空环境下（相当于0.001毫米汞柱），结果表明，能在高浓度盐水中存活成为嗜盐杆菌的小细胞包在了这些晶体中。在这些晶体内，嗜盐杆菌的细胞能以半休眠状态存活很长一段时间，一旦遇到水，这些晶体就会溶解，细胞恢复生机，被损坏的DNA得到修复。

　　以前，一些科学家宣布，他们找到了包裹在盐堆中达2.5亿年之久的嗜盐杆菌活细胞。如果属实，这意味着我们能在火星上找到微生物。

　　帮助人类揭示生命奥秘

　　为了进一步认识嗜盐杆菌细胞能够在各种实验条件下存活的机制，琼斯林的研究小组将实验标本送到了西雅图系统生物学研究所，在那里科学家们利用DNA微矩阵这一最新的遗传学工具，得到了嗜盐杆菌如何应对细胞损坏的一套完整图片，分析后发现，在紫外光下或类似太空的真空环境下，一系列分子修复工具会发挥重要作用。

　　这些工具属于酶类蛋白质，酶为所有活细胞提供能量，它们在生命必须的化学反应中起着催化剂的作用。嗜盐杆菌随时保留着一定数量的修复酶，一旦遇到放射性环境，这些酶能够很快对DNA进行抢救性修复。微矩阵检测表明，这些酶在嗜盐杆菌非凡的DNA修复能力中扮演着至关重要的角色。

　　在研究中琼斯林还发现，嗜盐杆菌同时拥有数套截然不同的DNA修复机制。除了同时拥有这些修复工具外，嗜盐杆菌还拥有人类以前没有发现的一些全新修复工具。

　　两年前，科学家在位于美国爱达荷州地表以下200米的地热温泉中发现了一种仅靠氢气和二氧化碳生存的微生物（Archaea）。科学家由此推断称，其它星球上的生命也可能以同样的形式存在，而Archaea也许是人类发现的第一种最类似外星生命的微生物。

　　对这些修复工具工作机制的认识，能帮助科学家很好地了解人类DNA修复过程，从而找到增强人体DNA修复能力的方法。预计，这些全新的分子工具可能会在生物技术产业和传统工业中形成重要用途。
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