科学家发现阻碍组织生长的基因
planar虫扁虫是一种简单的动物,具有强大而异常的能力:它可以从几乎所有可想象的伤害中恢复自我,包括斩首。这些微小的蠕虫可以使任何缺少的细胞或组织(肌肉,神经元,表皮,眼睛,甚至是新大脑)再生。
自1800年代后期以来,科学家们对这些蠕虫进行了研究,以更好地了解自然再生和修复的基本原理,这些信息可以提供有关组织愈合和癌症的见识。未知的机制之一是,这些生物如何在再生过程中控制组织的比例缩放。
现在,西北大学的两名分子生物学家已经确定了阻止动物生长的遗传信号通路的开端。这一重要过程可确保这些高度再生动物体内组织生长的适当量。
负责这项研究的克里斯蒂安·彼得森说:“这些蠕虫通过其进化本质上已经发现了一种天然形式的再生医学。”“ Planarians可以使他们的整个生命再生,但是他们如何限制他们的生长呢?我们的发现将增进人们对控制完美组织恢复的分子成分和组织原理的了解。”
该发现最终可能对促进人类自然修复机制的新型组织工程方法或策略具有重要意义。
彼得森(Petersen)是西北大学温伯格文理学院的分子生物科学副教授。他和Petersen实验室的研究生Erik G. Schad进行了这项研究。
研究结果发表在1月20日的《当前生物学》杂志上。Petersen是通讯作者,而Schad是该论文的第一作者。
研究人员已经确定了一个限制再生的控制系统,以及一种解释干细胞如何影响生长的新机制。特别是,Petersen和Schad发现了一种名为mob4的基因可以抑制动物的组织生长。当研究人员在实验中抑制该基因时,该动物长到正常大小的两倍。
他们发现,该基因以一种相当令人惊讶的方式起作用:通过阻止干细胞的后代产生一种称为Wnt的生长因子,该蛋白从细胞中释放出来,可以跨距离通讯。已知Wnt信号传导途径在癌细胞再生中起作用。
平面动物的大小为2至20毫米,解剖结构复杂,大约有100万个细胞。它们生活在世界各地的淡水池塘和溪流中。该蠕虫的基因组已被测序,其基本生物学特性已得到充分描述,使涡虫在科学家中很受欢迎。