优化组合方法探索新型太空环境响应基因及其作用:从太空飞行中的见解C. elegans和它们对宇航员的影响
Zejun Li1, Lei Zhao1, Ge Zhang1
1Institute of Environmental Systems Biology, College of Environmental Science and Engineering, Dalian Maritime University, Dalian, Liaoning, China.
International journal of radiation biology
|June 27, 2025
概括
太空飞行改变了虫和宇航员的基因表达,揭示了保存的分子反应. 这项研究确定了与太空健康风险相关的关键基因和生物过程,有助于宇航员保护战略.
科学领域:
- 太空生物学和天体生物学
- 基因组学和分子生物学
- 人类的健康和太空中的表现.
背景情况:
- 由于独特的环境因素,太空飞行对宇航员造成了重大健康风险.
- 了解太空飞行引起的压力的分子机制对于宇航员健康和长期任务至关重要.
- 凯诺哈比蒂斯 (Caenorhabditis elegans) 作为一个有价值的模型生物来研究对太空条件的生物反应.
研究的目的:
- 扩大太空飞行诱导的分子签名在Caenorhabditis elegans的目录.
- 确定空间环境引起的对宇航员健康风险的关键分子特征和潜在机制.
- 建立C. elegans作为预测和减轻宇航员健康风险的模型.
主要方法:
- 使用了优化的组合算法,集成了两个共同表达网络分析方法.
- 采用了四种基于机器学习的模型来识别太空环境响应基因 (SEGs) 在太空飞行的C. elegans中.
- 用JAXA CFE和NASA双胞胎研究的数据分析了已识别的C. elegans基因的人类正义学家.
主要成果:
- 在太空飞行的C. elegans中确定了114个SEGs,涉及DNA修复,新陈代谢,繁殖,发育和寿命调节.
- 确定了19个SEG作为空间环境健康风险的潜在指标.
- 研究人员发现,C. elegans SEGs在人类的骨科实验中,在宇航员的血液样本中显示出改变的表达.
结论:
- 这项研究为太空飞行引起的健康风险的分子机制提供了新的见解.
- 突出了针对太空健康危害的预防措施的潜在机制目标.
- 在C. elegans和宇航员之间展示了对太空条件的保存遗传反应,为降低风险提供了目标.
