多组学图谱揭示水熊虫抗辐射的分子基础

在最新的合作项目中，我们深入探讨了一个新鉴定的水熊虫物种——河南高生熊虫（Hypsibius henanensis sp. nov.）抗辐射的分子基础。通过结合基因组学、转录组学和蛋白质组学的全面多组学策略，我们试图揭开水熊虫在极端电离辐射下生存的奥秘。

主要发现

• 染色体级基因组组装与生信分析： 我们为河南高生熊虫构建了高质量的染色体级参考基因组。通过严谨的生物信息学分析，我们鉴定了 14,701 个蛋白编码基因，并记录了 2801 个响应重离子辐射的差异表达基因（DEGs）。

• 抗辐射机制： 我们的数据挖掘工作揭示了几个关键机制：

  • 水平转移基因 (DODA1)：该基因编码一种负责甜菜红素生物合成的 DOPA 二加氧酶。它似乎通过产生色素来清除活性氧（ROS）。
  • 水熊虫特异性辐射诱导无序蛋白 (TRID1)：这种蛋白质通过液-液相分离（LLPS）促进 DNA 双链断裂（DSB）的高效修复，从而增强极端条件下的细胞存活能力。
  • 此外，一些非水熊虫特异性基因，如涉及 NAD⁺ 再生的线粒体蛋白（如 BCS1 和 NDUFB8），也进一步增强了辐射防护响应。

我们的合作角色与个人印象

在该项目中，XinLab 主要负责了强大的生物信息学分析工作，帮助描绘了多组学图谱，这与合作伙伴完成的大量实验验证工作相辅相成。我依然记得第一次阅读原始手稿时的兴奋——尽管当时我提出了许多修改建议，但实验团队始终保持了打动《科学》（Science）编辑的核心信息。整个审稿过程异常顺畅且协调高效，是我经历过的最高效的项目之一。

虽然 XinLab 的角色更多是支持性的而非核心主导（范广益担任共同通讯作者），但能参与这样一项引人入胜的基因组研究，我感到非常欣慰。一个特别的亮点是看到我们的名字——连同我们的中文名——一起出现在《科学》正刊文章上。这个细节看似微小，却让我由衷地感到自豪。

结论

我们的多组学研究不仅拓宽了我们对水熊虫如何在极端辐射下生存的理解，还强调了生物信息学在揭示复杂应激耐受机制中的多功能性。我们希望这些见解能启发关于细胞应激反应的进一步研究，并最终为生物医学和环境科学的进步做出贡献。

研究全文可通过 Science 在线访问。