研究人员揭示了马具有非凡耐力的秘密：KEAP1 基因产生的一种突变增强了其能量生成，并同时能保护细胞免受氧化应激的损害。研究人员对 196 种哺乳动物中的 KEAP1 基因（它是氧化还原平衡和线粒体能量产生的关键调节因子）进行了演化分析。KEAP1 被认为是运动科学中的一个重要靶点；它也与多种人类疾病（如肺癌和慢性阻塞性肺病）有关。现代的马、驴和斑马都演化出了一种独特的基因适应机制，后者涉及 KEAP1 基因中的一个早现终止密码子（UGA）。通过系统基因组学、蛋白质组学和代谢组学分析以及活体组织研究，作者发现，这个终止密码子在马中被有效地重新编码为半胱氨酸（C15），从而增强了该基因的功能。这一单点突变减少了对 NRF2（一种减轻氧化应激的蛋白质）的抑制，从而增加了线粒体呼吸和 ATP 的产生能力。虽然过强的 NRF2 活性会对其他哺乳动物有害，但这种适应机制似乎为马提供了一种平衡的解决方案：既能增加线粒体的能量生成，又可控制氧化应激。
DOI 10.1126/science.adr8589
EurekAlert 独特的基因突变是马具有卓越运动能力的根本原因