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        生長(zhǎng)四肢的基因代碼
        
			
        
				2019-03-20 10:48:25
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        當(dāng)胎兒發(fā)育時(shí)，細(xì)胞分裂和分化，基因表達(dá)，細(xì)胞 - 細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和形態(tài)發(fā)生必須仔細(xì)協(xié)調(diào)，以正確的順序和適當(dāng)?shù)臅r(shí)間發(fā)生。時(shí)間上的失敗可能導(dǎo)致先天性畸形，殘疾，甚至死亡。長(zhǎng)期以來(lái)，發(fā)育生物學(xué)家一直在尋求確定發(fā)展事件順序和指導(dǎo)發(fā)展事件順序的因素。
        

        生長(zhǎng)四肢的基因代碼
        

        EPFL的Denis Duboule實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家與日內(nèi)瓦大學(xué)的Pierre Fabre一起研究了小鼠的爪子和數(shù)字的發(fā)展，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了建筑基因的“代碼”，它在發(fā)育級(jí)聯(lián)中起著核心作用。這些基因?qū)儆贖oxd組，這些發(fā)育基因在所謂的“祖細(xì)胞”細(xì)胞內(nèi)以各種組合活躍，這些細(xì)胞只比干細(xì)胞更專業(yè)。
        

        通過(guò)將尖端的單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)推向最大分辨率，科學(xué)家們能夠研究單個(gè)祖細(xì)胞內(nèi)數(shù)千個(gè)基因的表達(dá)模式。分析表明，每個(gè)細(xì)胞含有343個(gè)與特定細(xì)胞狀態(tài)相關(guān)的基因，其中許多參與細(xì)胞中DNA的包裝和排序，以及圖案化爪子手指的發(fā)育方式。
        

        科學(xué)家在小鼠的數(shù)字發(fā)展中發(fā)現(xiàn)了一組非常有限的五個(gè)Hoxd基因(Hoxd9,10,11,12和13)的六個(gè)主要組合。每種組合包括一個(gè)，兩個(gè)或四個(gè)基因，在發(fā)育開始時(shí)具有最簡(jiǎn)單的(一個(gè)基因)，在成熟的后期發(fā)生更復(fù)雜的組合(四個(gè)基因)。
        

        Hox基因在小鼠和人類“構(gòu)建”整個(gè)身體時(shí)表達(dá)的模式已經(jīng)被人們所熟知和研究了30多年。但大部分信息來(lái)自于觀察發(fā)育中器官的整個(gè)組織。相比之下，這項(xiàng)研究首次在單個(gè)細(xì)胞中進(jìn)行研究，為Hox基因協(xié)調(diào)發(fā)育節(jié)律提供了更高的分辨率和清晰度。
        

        “該研究表明，建筑師基因如何協(xié)同作用，在每個(gè)正在發(fā)育的細(xì)胞中逐漸發(fā)展，以便在正確的時(shí)間和地點(diǎn)產(chǎn)生完全成熟的手臂和手，”Pierre Fabre說(shuō)。“Hoxd基因組合提供了一種機(jī)制，可以在遺傳定義的肢體模式基序中產(chǎn)生一系列功能不同的細(xì)胞。這將為未來(lái)的遺傳工作鋪平道路，以了解細(xì)胞如何同步多個(gè)基因的組合激活。”
        
			

			
          
        
			
        
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