生命是一张由数万个基因共同编织的网络，它就像一个有超多变量调控的方程，面对一般的小错误、小故障，其也有自我调整能力，但当漏洞超过一定范围，就会导致整个程序的崩塌。如何避免全盘崩溃？你可能想不到，最简单的答案竟然是，放慢运算速度。

    近期《细胞》杂志上发布了一项颠覆认知的新研究。来自美国西北大学的科学家们发现，降低果蝇的代谢水平竟然可以避免某些突变表型的出现，甚至可以完全绕过致死突变的不利影响。此外，这项最新研究还发现，新陈代谢率缓慢的果蝇没有microRNA（微小核糖核酸）也可存活——要知道，科学家一直认为microRNA是发育中不可或缺的！用通讯作者自己的话说，“这颠覆了我们所知的一切发育范式”。

    降低生长速率

    可“对冲”基因突变影响

    此实验的领导者、西北大学芬伯格医学院生物化学和分子遗传学教授理查德·卡休表示，当基因突变的果蝇以正常速率成长时，就会出现因基因突变带来的问题；但若降低其生长速率，虽然生长变慢了，但是发育完全正常。

    西北大学麦考米克工程学院化学与生物工程学教授路易斯·阿马拉尔补充道：“这完全颠覆了我们对发育的认知。我们一直认为，若发生基因突变，将会出现一系列发育问题。事实并非完全如此——只要减慢生长机体的新陈代谢率，就可能防止基因突变的表达。”

    为此，研究者利用数学模型模拟了基因网络的多层调控，结果显示，在降低50%代谢的情况下，数百个致死突变都无法发挥它们应有的“杀手本色”。

    新研究成果有助于解释一系列现象，比如为什么工厂里饲养的“速成鸡”会出现更多的发育问题，为什么热量摄入限制与寿命有关等。

    解释了诺奖得主

    不理解的现象

    发育的秩序和速度是一个物种的固有属性，小孩子大多1岁左右开始学会说话、走路就是这个道理。但是在某些外部环境条件的影响下，发育速度也会发生变化。比如，对包括人类在内的许多物种来说，饮食摄入会影响到机体的生长速度和发育速度。

    诺贝尔奖得主托马斯·亨特·摩尔根在1915年第一次提出饮食和基因突变的联系。当他用有限食物培养基因突变果蝇时，他注意到，这可以抑制某些基因突变表型的产生。遗憾的是，摩尔根虽然觉得这个现象很好玩，但却没有进行深入的研究。

    而卡休和阿马拉尔认为这是基因网络内部“反馈控制”的结果。在生物、工程、经济和很多其他领域，反馈控制可使复杂系统为满足预期来调整性能。在近几年完成了上百个试验后，卡休和阿马拉尔认为，当新陈代谢减缓，机体就有了更多的时间去纠正错误。

    肿瘤的新陈代谢非常活跃，会吸收巨大能量，这也是为什么癌症患者经常看起来很疲惫。卡休表示，或许通过减缓癌细胞的新陈代谢率，可以阻止肿瘤细胞的致癌基因表达，并能够最终应用于癌症治疗。

    microRNA对生命体

    并非必不可少

    此外，这项研究最引人注目的成果，是发现新陈代谢率缓慢的果蝇没有microRNA也可存活，而在此之前这被认为是不可能的。

    在所有植物和动物中都被发现的microRNA，在调节基因表达方面起到重要作用。近20年来的研究认为，microRNA对生命至关重要，如果生命体中没有任何microRNA，可能会导致死亡。

    但在此次实验中，研究人员减缓没有携带任何microRNA的果蝇的新陈代谢率，它们竟存活下来，最终也长到了成年。此结果证明，microRNA对于生命体来说并非必不可少。

    （综合《科技日报》、奇点网）