蜥蜴尾巴再生的基因"配方"

发布日期: 2014-08-27 【关闭】

通过了解蜥蜴的尾巴为何能够再生的秘密,研究人员或许能够开发刺激人类四肢再生的方法。亚利桑那州立大学的一个研究组更近一步解答这个谜题。科学家发现了蜥蜴尾巴再生的基因“秘方”,这可归结为其能够使用基因成分以合适的量混合在一起。

 

一个跨学科的研究小组使用了新一代的分子和计算机分析工具,研究启动尾巴再生的基因。该小组研究了绿色变色龙蜥蜴(Anolis carolinensis),当它被捕食者追捕时,常常把尾巴断掉,然后再长出来。

 

相关文章发表于2014821日的《PLoS ONE》杂志上。

 

“基本上,蜥蜴和人类享有相同的工具箱基因,” 主要作者、亚利桑那州立大学生命科学学院的教授Kenro Kusumi说,同时也是自由艺术与科学学院的副院长。“蜥蜴是与人类关系最密切的动物,其能够再生整个附器(如尾巴)。我们发现,它们在尾巴再生这个特定区域中至少启动326个基因,包括参与胚胎发育,激素信号应答和伤口愈合的基因。”

 

其他动物,如蝾螈,蝌蚪和鱼,都可以再生尾巴,但大多数都是在顶部生长。在尾巴再生期间,它们都在所谓的“Wnt信号通路”中启动基因,Wnt信号通路是调控许多器官(包括大脑、毛囊和血管)的干细胞所需的一个过程。然而,蜥蜴却有一个独特的组织生长模式,这分布在整个尾巴上。

 

“再生不是一个瞬间的过程,” 论文的共同作者、亚利桑那州立大学的分子和细胞生物学项目的研究生伊丽莎白·哈钦斯说。“事实上,蜥蜴需要花60多天才能够再生一个功能尾巴。蜥蜴形成一个复杂的再生结构,使得细胞沿着尾巴的多个位点生长成组织。”

 

“我们已经确定了一种对于组织再生极其重要的细胞类型,” 论文的共同作者、亚利桑那州立大学生命科学学院的副教授珍妮·威尔逊 - 罗尔斯说。“就像小鼠和人类,蜥蜴也有可发育成长为骨骼肌等组织的卫星细胞。”

 

“使用下一代技术,测序再生期间所有表达的基因,我们已经解开了关于蜥蜴尾巴再生需要什么基因的谜团,” Kusumi说。“通过发现蜥蜴再生的基因秘方,然后利用人类细胞中那些相同的基因,这在未来有可能会生长出新的软骨,肌肉,甚至脊髓。”

 

研究人员希望他们的发现将有助于开发新的方式治疗脊髓损伤,修复先天缺陷,以及如关节炎等疾病的治疗。

 

                                            文章来源: 生物帮
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