- 喬納森是世界上最古老的陸生動物,年齡約為194歲。
- 研究發現喬納森擁有多條與衰老相關的基因變體。
- 喬納森的基因組顯示出與長壽相關的低甲基化熵特徵。
- 研究團隊謹慎表述結論,強調高保真基因轉錄可能與長壽有關。
科學家已經完成了對喬納森(Jonathan)的基因組測序,這隻估計年齡為 194 歲的阿爾達布拉巨龜是世界上已知最古老的陸生動物,目的是探索其非凡壽命的遺傳和表觀遺傳線索。由本傑明·維斯維爾(Benjamin Vaisvil)及其同事進行的研究發現,喬納森攜帶與多條已知衰老途徑相關的基因變體。阿爾達布拉巨龜以長壽著稱,但喬納森的年齡約比其物種的典型上限高出 100 年。
早期的分析指出,這一上限為 93.68 年。喬納森生活在南大西洋的聖赫勒拿島上。
研究團隊將喬納森與一隻 36 歲的圈養阿爾達布拉巨龜坦克(Tank)進行比較,並基於坦克的 DNA 建立了參考基因組。收集喬納森的 DNA 需要謹慎考慮。由於對其健康和在聖赫勒拿的標誌性地位的顧慮,未獲準進行抽血。研究人員改為收集頰部刮片和唾液,並用食物引誘他張嘴。
喬納森基因組的獨特性
喬納森的基因組攜帶與 DNA 修復、端粒維護、胰島素調節、線粒體功能及癌症相關的變體,研究團隊報告稱。研究人員發現 770 個基因顯示出在喬納森身上的正向選擇跡象。這些基因主要集中在 DNA 修復、線粒體功能、胰島素調節、氧化壓力反應和心肌收縮等領域。喬納森與早期研究的加拉巴哥巨龜孤獨喬治(Lonesome George)共享幾個與 DNA 修復、端粒功能、胰島素調節和線粒體功能相關的基因變體。
此外,他還擁有 287 個僅在他身上發現的基因變體,其中包括 DNA 修復基因和一個與端粒酶相關的基因。
喬納森還擁有一些基因的額外拷貝。其中一個基因 LAMTOR4 有助於調節 mTOR 通路,該論文描述其在人體長壽中扮演關鍵角色。他的穿孔素基因拷貝數為 10 個,而孤獨喬治只有 7 個。穿孔素被免疫細胞用來殺死目標細胞,作者表示,額外的拷貝可能增強對衰老和癌細胞的監視。
甲基化熵與長壽的關聯
維斯維爾及其同事還研究了喬納森的甲基組,這是其基因組中甲基化的總體情況。甲基化是指將微小的甲基化學標記添加到 DNA 上,這會影響基因表達。甲基化熵是衰老的標誌。隨著時間的推移,甲基化模式的隨機變化會累積,導致甲基化熵的增加。分析顯示,在與線粒體功能、RNA 處理和基因組修復相關的特定基因啟動子中,喬納森的甲基化熵較低。研究人員指出,觀察到的低甲基化熵區域“暗示這些通路中基因的高保真轉錄對於長壽物種至關重要”。
研究團隊將喬納森與四隻其他阿爾達布拉巨龜進行比較,這些龜的年齡範圍從 5 歲的幼龜到年長的成年龜。與幼龜相比,喬納森的整體甲基化較低。研究人員謹慎地表述他們的結論,表示這些發現“暗示”高保真基因轉錄在長壽中的作用,而不是證明其作用。該研究最早發表於《科學進展》(Science Advances)。
喬納森的基因組研究對長壽的啟示
喬納森的基因組研究揭示了長壽的潛在遺傳機制,尤其是與衰老相關的基因變體和甲基化模式。這些發現不僅增進了我們對阿爾達布拉巨龜的理解,還可能對其他物種的長壽研究提供重要線索。研究強調了基因表達的高保真性在長壽中的潛在作用,這對於未來的衰老研究和健康老化的探索具有重要意義。

