美国科学家制造出不同头颅的“鬼虫”

发布时间：2017-09-02 22:55所属分类：国际快讯浏览：次

表观遗传学是当前生物医学研究的热门领域，表观遗传学的中心含义就是同样的基因在不同的条件下有不同的表型，例如一个复杂生物如人，不同器官都是不同的细胞组成，外观和功能差别巨大，但是基因组是一样，不同的是表观遗传学。当然随着

　　表观遗传学是当前生物医学研究的热门领域，表观遗传学的中心含义就是同样的基因在不同的条件下有不同的表型，例如一个复杂生物如人，不同器官都是不同的细胞组成，外观和功能差别巨大，但是基因组是一样，不同的是表观遗传学。当然随着研究深入，科学家对控制表观遗传的调节方式如组蛋白和DNA甲基化等了解越来越深入，这也让科学家逐渐掌握了如何控制表观遗传的工具和手段。其中一个比较典型的研究就是，最近美国科学家利用表观遗传学工具让虫子长出其它动物的头和大脑。研究似乎顺其自然，但研究结果让人非常担心，这意味着科学家正在利用科学工具辅助和调整物种的外观。沿着这个思路，将来也许能建立辅助人类外观的表观遗传学手段。或者让人通过表观遗传学修饰长出蝙蝠的耳朵，老鹰的眼睛，狗的鼻子。

 

　　涡虫是一种再生能力非常强的动物，经常被科学作为再生医学研究。如将涡虫一切为二，保留头部的一半长出尾巴，保留尾部的一半长出头部，会得到两个涡虫。马萨诸塞州塔夫斯大学科学家发现，不改变基因组序列前提下，只需要关闭缝隙连接蛋白，涡虫就可以再生出完全不同物种的头和大脑。最新这一研究发表在International Journal ofMolecular Sciences。缝隙连接蛋白是细胞之间的电通讯通道，在大脑和肌肉等组织中具有重要作用，也是胚胎发育和器官形成的重要调控分子。研究比较了这种涡虫变换成不同物种的差别，结果发现，和涡虫亲缘关系越接近，越容易实现转换。

 

　　研究结果提示，头部外形并不是决定于基因组，能通过操作电突触(缝隙连接蛋白)进行调整，这说明生物电是决定生物器官外形的重要决定因素。

 

　　通讯作者Michael Levin说，一般人的常识是基因组决定了器官外形，但是这一研究结果说明生理网络是决定器官解剖结构和外形的关键因素。通过调整细胞间通讯的电突触，能把同样基因组的生物发育成完全不同物种的外形和大脑。不过，这种改变是暂时性的。几个星期后，涡虫会重新修正头颅外形，变回本来的样子。

 

　　这一研究对理解发育过程中器官形成的影响因素非常重要，将对寻找合适的生育缺陷纠正方法提供参考，也许对解决疾病和损伤组织的修复策略也一定借鉴作用。第一作者Maya Emmons-Bell说，这种研究资料是再生医学领域的重要进展，也有助于理解生物进化过程。

 

　　细胞间的通讯方式可分为间接与直接方式。以体循环远程分泌、旁分泌或自分泌方式经第二信使途径完成一系列生理、生化功能的调节方式称为间接通讯。而以细胞间的缝隙连接(gap junction)为途径进行的细胞间直接的信息交流，称为直接通讯，又称缝隙连接细胞间通讯。本研究中使用一种缝隙连接广谱阻断剂辛醇。

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