切除一基因,蝌蚪再生能力会消失

2019年10月25日09:08 来源:科技日报

很久以前人们就知道,包括蝌蚪在内的一些动物的尾巴或四肢可以再生,亚里士多德早在公元前4世纪就观察到了这一点,但支持这种再生潜能的机制仍鲜为人知。在一项最新研究中,俄罗斯科学家发现,在阻断新“现身”的“c-Answer”基因的表达后,蝌蚪的再生能力消失了。

据物理学家组织网10月22日报道,来自舍米亚金和奥夫钦尼科夫生物有机化学研究所的研究人员使用计算机算法确定了几个基因,这些基因在包括人类在内的温血脊椎动物的基因组中已经消失,但在冷血脊椎动物中却存在。

他们通过搜索非洲爪蛙的DNA确定哪些基因为其再生能力编码,然后,他们在温血物种(如雏鸡)中寻找相似的DNA模式,并注意观察基因的不同之处。接着,他们选择了一种已识别的冷血特异性基因,该基因为先前未知的跨膜蛋白编码,并将其命名为“c-Answer”(类冷血动物特异性伤口上皮受体)。

研究团队随后在蝌蚪胚胎中过度表达或阻断了c-Answer。他们发现,增强这些蝌蚪的c-Answer可以使它们比天然孵化的蝌蚪更早再生失去的尾巴;而拥有c-Answer阻断的蝌蚪可以长成青蛙,但不能再生已经失去的四肢。

该研究所胚胎发生分子基础实验室负责人安德烈·扎莱斯基说:“C-Answer调节了所有脊椎动物共有的至少两个重要的分子通道,它在进化中的丧失可能会改变这些通道的功能,并因此导致重大的生理转变。”

文章第一作者、该研究所的达里亚·科罗特科娃说:“我们还发现,c-Answer的过度表达会促进大脑的发育并使动物的眼睛更大,这令我们感到惊讶,因为这意味着c-Answer会调节再生和大脑的发育。但据观察,当c-Answer被阻断时,非洲爪蛙蝌蚪的大脑更小,因此,仍需要进行进一步研究以更好地理解这种关系。”(记者刘霞)

(责编:李轶群、许晓华)


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