研究老鼠發(fā)育的兩個(gè)小組的研究人員意外地制造出了尾巴異常長和非常短的老鼠。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在1月17日的《發(fā)育細(xì)胞》雜志上，為控制老鼠尾巴發(fā)育的一些關(guān)鍵方面提供了新的見解，并對(duì)理解發(fā)育途徑出現(xiàn)問題時(shí)會(huì)發(fā)生什么產(chǎn)生了影響。
“如何控制調(diào)控體上模式的形成，往往是一個(gè)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，其機(jī)制與其他發(fā)展過程相同，”葡萄牙里斯本Gulbanchiand Ciencia研究所研究員莫伊塞斯馬洛(moises Mallo)說，他是這兩份文件之一的資深作者?！把芯窟@些網(wǎng)絡(luò)可以為我們了解其他發(fā)育過程甚至病理過程提供相關(guān)信息?！?
兩組的研究結(jié)果都與一個(gè)名為Lin28的基因有關(guān)，該基因被認(rèn)為在調(diào)節(jié)體型和新陳代謝方面發(fā)揮了一定的作用。
“我們?cè)噲D制作Lin28驅(qū)動(dòng)的癌癥的小鼠模型，但我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，這些小鼠的尾巴非常長。他們有更多的椎骨，”哈佛醫(yī)學(xué)院的研究員兼院長喬治戴利說。另一篇論文的資深作者。他的團(tuán)隊(duì)正在研究Lin28/let-7途徑，該途徑調(diào)節(jié)發(fā)育時(shí)間，涉及幾種癌癥。
另一方面，Mallo正在研究一種名為Gdf11的基因，已知該基因在胚胎發(fā)育過程中參與觸發(fā)尾巴的發(fā)育。在他的實(shí)驗(yàn)室里，他們發(fā)現(xiàn)Gfd11突變小鼠的尾巴比正常小鼠的尾巴更短更粗?！八鼈儍?nèi)部還包含一個(gè)完全生長的神經(jīng)管，而不是基本上由椎骨組成的正常尾巴，”Mallo說?！拔覀兛梢宰C實(shí)，Lin28和Hox13基因是Gdf11下游尾部發(fā)育的關(guān)鍵調(diào)控因子?！?
這兩種途徑都與體節(jié)的發(fā)育有關(guān)，這些系統(tǒng)產(chǎn)生與脊椎動(dòng)物身體規(guī)劃相關(guān)的重要結(jié)構(gòu)。這些細(xì)胞塊最終分化為真皮、骨骼肌、軟骨、肌腱和椎骨。隨著哺乳動(dòng)物的發(fā)育，體節(jié)沿著體軸依次排列。Lin28在調(diào)整這個(gè)重復(fù)過程的時(shí)間中起著重要的作用。
“在我看來，我們工作中最重要的發(fā)現(xiàn)之一是，一組構(gòu)建體節(jié)和脊髓的多能細(xì)胞受根本不同的遺傳網(wǎng)絡(luò)調(diào)控，在兩個(gè)連續(xù)的發(fā)育階段具有不同的細(xì)胞能力。”馬洛說?！斑@一發(fā)現(xiàn)超越了從軀干到尾部的過渡，可能在病理過程中獲得相關(guān)性，如轉(zhuǎn)移的開始?！?
“這項(xiàng)研究對(duì)于理解進(jìn)化也很重要，”戴西羅賓遜說，她是哈佛大學(xué)的研究員，也是戴利實(shí)驗(yàn)室研究的第一作者。“前后軸伸長是雙側(cè)動(dòng)物的重要特征。自然選擇產(chǎn)生各種各樣的尾巴長度來適應(yīng)不同的進(jìn)化壓力。到目前為止，人們對(duì)如何控制長度以及遺傳操作如何影響形態(tài)發(fā)生知之甚少?！?。
Robinton表示，Daley實(shí)驗(yàn)室的下一步工作是解決Lin28/let-7在其他器官系統(tǒng)中是否具有類似功能的問題，并進(jìn)一步探索這一途徑如何影響哺乳動(dòng)物發(fā)育過程中的細(xì)胞命運(yùn)決定。
對(duì)于Mallo來說，未來的工作將側(cè)重于揭示這些參與者如何調(diào)節(jié)尾芽祖細(xì)胞活性的進(jìn)一步分子細(xì)節(jié)，并加深對(duì)這些分子相互作用如何介導(dǎo)的理解。
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