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再生动物-研究团队随后在蝌蚪胚胎中过度表达或阻断了c-Answer

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科技日報訊(記者劉霞)很久以前人們就知道,包括蝌蚪在內的一些動物的尾巴或四肢可以再生,亞里士多德早在公元前4世紀就觀察到了這一點,但支持這種再生潛能的機制仍鮮為人知。在一項最新研究中,俄羅斯科學家發現,在阻斷新“現身”的“c-Answer”基因的表達後,蝌蚪的再生能力消失了。

據物理學家組織網10月22日報道,來自舍米亞金和奧夫欽尼科夫生物有機化學研究所的研究人員使用計算機算法確定了幾個基因,這些基因在包括人類在內的溫血脊椎動物的基因組中已經消失,但在冷血脊椎動物中卻存在。

他們通過搜索非洲爪蛙的DNA確定哪些基因為其再生能力編碼,然後,他們在溫血物種(如雛雞)中尋找相似的DNA模式,並註意觀察基因的不同之處。接著,他們選擇了一種已識別的冷血特異性基因,該基因為先前未知的跨膜蛋白編碼,並將其命名為“c-Answer”(類冷血動物特異性傷口上皮受體)。

該研究所胚胎發生分子基礎實驗室負責人安德烈·扎萊斯基說:“C-Answer調節了所有脊椎動物共有的至少兩個重要的分子通道,它在進化中的喪失可能會改變這些通道的功能,並因此導致重大的生理轉變。”

研究團隊隨後在蝌蚪胚胎中過度表達或阻斷了c-Answer。他們發現,增強這些蝌蚪的c-Answer可以使它們比天然孵化的蝌蚪更早再生失去的尾巴;而擁有c-Answer阻斷的蝌蚪可以長成青蛙,但不能再生已經失去的四肢。

文章第一作者、該研究所的達里亞·科羅特科娃說:“我們還發現,c-Answer的過度表達會促進大腦的發育並使動物的眼睛更大,這令我們感到驚訝,因為這意味著c-Answer會調節再生和大腦的發育。但據觀察,當c-Answer被阻斷時,非洲爪蛙蝌蚪的大腦更小,因此,仍需要進行進一步研究以更好地理解這種關係。”