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德科學家發(fā)現(xiàn)打開再生之門的信號開關(guān)

更新時間:2013-08-22      瀏覽次數(shù):1210

 為什么一些動物能夠重新生長出失去的身體部分或是器官,而另一些則不可以?這仍然是一個大的謎題。而能否激活通常無法再生物種的再生能力,對于科學家們而言則是更為有趣的一項挑戰(zhàn)。

現(xiàn)在,德國馬克思普朗克分子細胞生物學和遺傳學研究所(Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics)的研究人員,在了解調(diào)控再生因子的道路上更近了一步。他們在扁形動物 Dendrocoelum lacteum 中發(fā)現(xiàn)了一個重要的分子開關(guān),其決定了其失去頭部后能否再生。更為驚人的是:科學家們通過操控這一遺傳回路,*恢復(fù)了這一動物的再生潛能。

在這項研究中,科學家主要是對扁形動物真渦蟲(Schmidtea mediterranea)展開研究。*,真渦蟲具有*的再生能力,因此是再生研究一種普遍的模式物種。

研究人員表示,如果將真渦蟲切成 200 塊,每塊都會再生出新的真渦蟲。此前刊登在《實驗生物學》(Journal of Experimental Biology)雜志上的一項研究還發(fā)現(xiàn),真渦蟲被切除腦袋之后,不僅會重新長出腦袋,記憶也不會消失。

現(xiàn)在,這組研究人員做了些改變,將另一種扁形動物 Dendrocoelum lacteum 帶到了實驗室。盡管它是真渦蟲的近親,這一物種卻無法用它的后半身再生出頭部。研究人員不禁質(zhì)疑:兩個近親之間有什么顯著的不同?

研究人員著手在兩個物種的基因當中尋找答案,并將焦點放在了稱之為 Wnt 的信號通路上。就像兩臺電腦之間的連接電纜一樣,信號通路在細胞間傳遞信號。研究人員采用 RNAi 抑制了 Wnt 信號通路的信號傳導(dǎo)蛋白,從而使得扁形蟲中的這一信號通路被切換到“關(guān)閉”狀態(tài)。結(jié)果,當切割 Dendrocoelum lacteum 時,研究人員發(fā)現(xiàn)它能夠到處生長出全功能的頭部,即便是切割的是極尾部。

重建出具有大腦、眼睛和所有神經(jīng)連線的頭部顯然是非常復(fù)雜的事情。而研究表明,再生缺陷并非不可逆轉(zhuǎn)。

研究人員表示,令人驚艷的是,此前設(shè)想必須要操控成百上千不同的開關(guān)來修復(fù)再生缺陷,而這項研究則發(fā)現(xiàn)只需要幾個節(jié)點或許就能夠做到。

當問及這一知識是否能夠很快應(yīng)用到更為復(fù)雜的動物,例如說人類?研究人員表示,通過在相關(guān)物種之間進行比較,可以了解為何一些動物能夠再生而另一些則不能的原因,這是重要的*步。(轉(zhuǎn)自:中國生物技術(shù)信息網(wǎng))

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