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        關(guān)于人類的組織再生 水怪能教給我們什么?
        
			
        
				2019-01-13 19:37:21
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        索爾克生物研究所(Salk Institute for Biological studies)的研究人員進行了兩項新研究，結(jié)果表明，與瘋狂的科學(xué)家、超級惡棍科特·康納斯博士(Curt Connors)在《超凡蜘蛛俠》(Spider-man)漫畫和電影中扮演的角色相比，人類肢體或器官的再生要困難得多。
        

        關(guān)于人類的組織再生 水怪能教給我們什么?
        

        看過最近的電影《神奇蜘蛛俠》的人都知道，康納斯博士給自己注射了一種由蜥蜴DNA制成的血清，成功地使他失去的右臂下半部分再生——也就是說，在這種配方將他變成類人爬行動物之前。
        

        但是通過研究一種真正的蜥蜴類兩棲動物，這種動物可以再生失去的肢體，索爾克的研究人員發(fā)現(xiàn)，僅僅激活啟動再生過程的基因是不夠的。事實上，第一步就是停止所謂的跳躍基因的活動。
        

        在8月23日發(fā)表的研究開發(fā)、生長和分化,發(fā)育生物學(xué)在7月27日,研究人員表明,在墨西哥蠑螈,跳躍基因必須束縛或者移動細胞基因組的組織注定要成為一個新的肢體,并破壞再生的過程。
        

        他們發(fā)現(xiàn),兩種蛋白質(zhì),piwi-like 1(PL1)和piwi-like 2(PL2)執(zhí)行的工作漸漸平息跳躍基因在這個不成熟tadpole-like蠑螈,稱為蠑螈——生物的名字意味著怪物,誰可以再生水從部分大腦的眼睛,脊髓和尾巴。
        

        “我們的研究表明，在任何情況下，只要你想啟動再生，跳躍基因都是一個問題，”該研究的資深作者托尼·亨特(Tony Hunter)說。他是索爾克研究所癌癥中心(Salk Institute Cancer Center)分子和細胞生物學(xué)實驗室的教授。
        

        亨特說:“盡管這看起來已經(jīng)很復(fù)雜了，但試圖在人類身上再造肢體或身體部位似乎是一項無望的任務(wù)，尤其是因為我們甚至不知道人類是否具備再生所需的所有基因。”“因此，重要的是要了解在分子水平上脊椎動物的再生是如何工作的，這是可以再生的第一步。”我們所了解的可能最終會導(dǎo)致治療人類疾病的新方法，比如傷口愈合和簡單組織的再生。
        

        包括來自全國其他大學(xué)的研究人員在內(nèi)的研究小組，試圖確定axolotl再生早期出現(xiàn)的轉(zhuǎn)錄指紋的特征。他們專門研究了芽基，這是一種在肢體殘端形成的結(jié)構(gòu)。
        

        在那里，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一些基因的轉(zhuǎn)錄激活，通常只在生殖細胞中發(fā)現(xiàn)，這表明分化細胞的細胞重編程到生殖狀態(tài)。
        

        在發(fā)育、生長與分化研究中，由當時亨特實驗室博士后研究員朱偉帶領(lǐng)的研究團隊，重點研究了其中一個基因，即長時間穿插的核苷酸元素-1 (LINE-1)逆轉(zhuǎn)錄子。
        

        LINE-1元素是在脊椎動物進化早期出現(xiàn)的跳躍基因。它們是在兩個階段復(fù)制自己的DNA片段——首先通過轉(zhuǎn)錄從DNA復(fù)制到RNA，然后通過逆轉(zhuǎn)錄從RNA復(fù)制到DNA。這些DNA拷貝可以在新的位置插入細胞基因組。
        

        幾年前，索爾克研究所(Salk Institute)遺傳學(xué)實驗室的弗雷德·蓋奇(Fred Gage)教授發(fā)現(xiàn)，LINE-1元素在神經(jīng)元發(fā)育過程中會四處移動，可能會對單個神經(jīng)元的身份進行編程。
        

        亨特說:“這些副本中的大多數(shù)似乎是‘垃圾’DNA，因為它們是有缺陷的，而且再也不能跳躍了。”但是所有的哺乳動物，包括人類，仍然有活躍的LINE-1基因，而蠑螈的基因組是人類的10倍，包含更多。
        

        活躍的LINE-1反轉(zhuǎn)座子可以持續(xù)跳躍，這在發(fā)育中的芽基中是正確的，LINE-1的跳躍被戲劇性地激活了。但在《發(fā)育生物學(xué)》(Developmental Biology)雜志上發(fā)表的一項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)，PL1和PL2會切斷重復(fù)元素(如LINE-1)的轉(zhuǎn)錄。“我們的想法是，在生殖細胞的發(fā)育過程中，你肯定不希望這些東西到處亂竄，”亨特說。“這些跳躍基因的激活會導(dǎo)致有害的基因組重排，甚至破壞再生過程。”
        
			

			
          
        
			
        
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