热睾丸假说可以解释为什么大象进化抗癌基因

在生态学与进化的趋势,牛津大学Fritz Vollrath教授提出了他的“热睾丸假说”。Vollrath也指出表明大象可能携带更多的副本p53基因编码由于进化机制,功能保护精子免受严酷的温度,但提供癌症保护的意外收获。

大象研究癌症生物学的一个独特的模型

进化生物学家Vollrath也指出,在牛津大学生物学系是这项研究的第一作者。作为一个长期的受托人主席的英国慈善机构拯救大象”他花了许多年研究生态学,非洲象的演化和行为在其自然栖息地。

大象提供一个独特的系统研究科学的模型被称为皮托悖论,以其发现者的名字命名,英国统计学家教授理查德·皮托。

皮托了一个更大的长期存在的理论缺陷,多细胞生物罹患癌症的风险更大。提出这个理论背后的逻辑是,癌症发生突变的产物出现在细胞分裂;因此,多细胞生物体,其易感性癌症就越大。皮托悖论指出,如果有的话,情况恰恰相反,缺乏身体大小与癌症风险之间的相关性在物种水平。

“大象(象科)已经成为生物模型来探索这一悖论的含义,因为大象不仅很大而且独特,携带的多个副本TP53p53蛋白的编码基因,”写Vollrath也指出。

p53蛋白被称为“基因组”监护的肿瘤学家大卫·莱恩1979年,由于其能力检测和修复受损DNA在体细胞和生殖系细胞分裂。如果无法修复DNA, p53触发细胞级联,最终导致细胞死亡。

大象把20的副本TP53基因,与其他物种在动物的王国里,被认为只有一个。“如果没有其他的,这个功能已经标志着大象作为一种重要的自然实验对任何感兴趣的TP53复杂和p53蛋白的分子生物学,基因”Vollrath也指出解释了在报纸上。

除了携带一个独特的基因型,大象携带其他罕见的和有趣的特质,对理解可能是重要的生殖系不稳定,Vollrath也指出说。根据他的时间学习巨大的哺乳动物,他认为一个表型值得特别关注——象nondescending睾丸。“热睾丸”假说。

“热睾丸”假设

在大多数哺乳动物健康的精子的产生深受睾丸的温度,必须数度低于体温,因此发现阴囊的原因外身体的。

“看起来在所有哺乳动物的高流动率增殖细胞代谢需要的温度低于体温2 - 4°C。例如,一个老鼠的体温是36.6°C,而睾丸是34°C;任何产生精子37°C可行性较低,水平较高的未修理的DNA和交叉形成妥协,而精子在38°C会被细胞凋亡因为过度负荷突变的DNA,”Vollrath也指出描述了。

大象不能下他们的睾丸,也就是说他们的睾丸温度跟踪他们的体温约36 - 37°C。

鉴于大象也有一个大的体型比表面积,厚的皮肤和猛烈地温暖的自然栖息地,Vollrath也指出表明大象面临条件“不热”,生产健康的精子。

“所有事情考虑,似乎大象的睾丸可能经历温度高危险的哺乳动物的精子生产,即使在正常的体温。高温代谢往往是伴随着细胞氧化应激,从而增加突变的概率。这种突变基因的复制,包括乘法TP53基因,”他说。

Vollrath也指出的理论提出,在大象进化,p53蛋白可能发挥了关键作用在确保健康精子的生产尽管睾丸温度飙升,这就是为什么大象携带很多的副本TP53基因。

一个可测试的假设

牛津大学教授强调,他的意见是可以测试,概述了众多研究途径:”测试将开始解决象睾丸的温度范围和他们与身体的核心温度。如果气候变暖使得这个话题已经严重影响在大象的自然范围,潜在的危害整个人口,”Vollrath也指出说。

“接下来,可以看看其他类群,相关与否,与ascrotal睾丸,比较有关睾丸温度和p53亚型。最后,对于癌症研究人员,可能将专注于最重要的问题的机制大象的不同TP53retrogenes和p53蛋白亚型可以守卫,与否,soma,”他补充道。

研究p53蛋白保护细胞的机制发挥重要作用在癌症预防发现新方法,同时也提供洞察潜在的睾丸温度和生殖健康之间的联系。

参考:Vollrath也指出f .解偶联大象TP53和癌症。趋势生态另一个星球。2023年。doi:10.1016 / j.tree.2023.05.011

这篇文章是一个返工的新闻稿牛津大学颁发的。材料已经编辑的长度和内容。