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通过切除一个基因 研究人员消除了a的再生能力

2019-10-23 11:33:25

在研究人员阻止了新发现的基因的表达后,青蛙的通常可以使截肢的尾巴或四肢再生,从而丧失了再生能力。此外,科学家推测,温血动物的肢体再生损失可能是由于进化过程中祖先基因组中被称为c-Answer的该基因的得失所致。该工作于10月22日发表在“ 细胞报告 ”杂志上。

莫斯科Shemyakin-Ovchinnikov生物有机化学研究所的第一作者达里亚·科罗特科娃(Daria Korotkova)说:“我们认为,只有将基因删除才能对动物有利,基因才能消失。” “因此,我们建议,当这个基因从温血物种中消失时,它是一个突变,可以作为失去肢体再生的折衷。”

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消失,但在冷血脊椎动物中却存在。他们通过搜索非洲爪蛙Xenopus laevis的DNA 来确定哪些基因编码再生。然后,他们在温血物种(如雏鸡)中寻找相似的DNA模式,并注意到基因不同之处。然后,他们选择了一种已识别的冷血特异性基因,该基因编码以前未知的跨膜蛋白,并将其命名为c-Answer(冷血动物的特异性伤口上皮受体样)。

包括Korotkova,Andrey Zaraisky,Vassily Lyubetsky,Anastasiya Ivanova,Lev Rubanov,Alexander Seliverstov,Oleg Zverkov,Natalia Martynova,Alexey Nesterenko,Maria Tereshina和Leonid Peshkin在内的研究团队随后在t胚胎中过度表达或阻断了c-Answer。他们发现,增强c-Answer可以使than在寿命中比自然孵化的earlier更早地再生丢失的尾巴,而受c-Answer阻拦的t可以过渡为青蛙,但不能再生截肢的附件。

这张图片显示了c-Answer过度表达如何诱导前脑和环视眼形成异位头。(覆盖层:绿色荧光用作示踪剂,显示了所注入物质的分布(c-answer mRNA)。图片来源:Andrey G. Zaraisky和Daria D. Korotkova

Shemyakin-Ovchinnikov生物有机化学研究所胚胎发生分子基础实验室负责人Zaraisky说:“ C-Answer调节了所有脊椎动物共有的至少两个重要的分子途径。” 它在进化中的丧失可能会改变这些途径的功能,并因此导致重大的生理转变。”

Korotkova说:“我们还发现c-Answer的过度表达会导致大脑的高级发育和大眼睛,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。” “但是,据观察,当c-Answer被阻止时,非洲爪蟾 t的大脑较小,因此仍需要做一些工作以更好地理解这种关系。”

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