圖片來源:《細胞》出版集團
本報訊 兩個研究老鼠發育的小組意外創造出尾巴特長和特短的老鼠。相關論文近日發表在《發育細胞》上,為控制老鼠尾巴發育提供了新的見解,並對理解發育路徑出錯時會發生什麼帶來啟發。
其中一篇論文的資深作者、葡萄牙Gulbenkian de Ciencia研究所研究員Moises Mallo表示:「控制身體形成機制的監管網絡,往往被其他發育過程所利用。研究這些網絡可以為我們了解其他發育過程,甚至是病理過程提供相關信息。」
這兩組科學家的發現都與一種名為Lin28的基因有關,這種基因在調節體型和新陳代謝等方面已經被證實具有重要作用。
「我們試圖製作由Lin28驅動的癌症小鼠模型,但我們驚訝地發現這些小鼠有超長的尾巴。它們還有更多的椎骨。」另一篇論文的資深作者、美國哈佛醫學院研究員兼院長George Daley說。
另一方面,Mallo正在研究一種名為Gdf11的基因,這種基因在胚胎發育過程中已經被證實與尾巴發育有關。該團隊發現Gfd11突變小鼠的尾巴比正常小鼠的尾巴短而粗。「它們體內還含有一個完全發育成熟的神經管,而不是由椎骨構成的正常尾巴。」 Mallo說,「我們能夠確定Lin28和Hox13基因是Gdf11下遊尾部發育的關鍵調控因子。」
這兩種途徑都與體節的發育有關,這些細胞塊最終會分化成真皮、骨骼肌、軟骨、肌腱和椎骨。隨著哺乳動物的發育,體節沿著體軸依次排列。Lin28在這個過程中起著調節作用。
「這項研究對理解進化也有重要意義。」哈佛大學Daley實驗室研究員Daisy Robinton說,「前後軸伸長是雙側動物的一個重要特徵,自然選擇創造了不同的尾巴長度來適應不同的進化壓力。到目前為止,關於該長度是如何控制的,以及基因的操作是如何影響形態發生的,我們知之甚少。」
Daley實驗室的下一步工作是弄清Lin28/let-7是否在其他器官系統中起類似作用,以及更深入地探索這一途徑如何影響哺乳動物發育過程中的細胞命運。
對於Mallo來說,未來的工作將集中在揭示這些參與者如何調節尾芽祖細胞活動的細節,以及加深對這些分子相互作用是如何被調節的理解。(唐一塵)
相關論文信息:DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.devcel.2018.12.016
《中國科學報》 (2019-01-18 第2版 國內)