撰文 | 斯蒂芬妮·利文斯整理(Stephenie Livingston)
翻译 | 郝豪
水螅虫是一种外表和糊口方式都非常希奇的生物,它们呈毛发状,身体透明,附着在借居蟹的壳上,但水螅虫的希奇并不止于此。科学家在水螅身上找到了一个枢纽基因(人类身上也有),它触发了这种海底生物无穷制造精子和卵子的罕见能力。这也是研究职员首次确认,只要一个基因就可以单独激活生物体系体例造生殖细胞的功能。
来自美国斯沃斯莫尔学院实验室(少数研究水螅虫的实验室之一)的生物学家蒂莫西·杜布克与合作者测试了一种新的方法,他们从水螅胚胎细胞的DNA中剪往了一个鸣做Tfap2的基因,从而控制了它在特定细胞中的活性。得益于水螅虫半透明的身体,研究职员很收留易就能观察到移除基因的效果:发育成熟的水螅不再产生卵子和精子。研究小组还证明,这种基因在成虫水螅干细胞中激活时,会无停止地将干细胞转化为生殖细胞。相关研究发表在《科学》杂志上。
哈佛大学发育生物学家卡桑德拉·埃克塔沃尔(并未介入这项研究)说:“这项研究使用了进步前辈的技术,是一项‘豪举’。科学家运用了多种方法来干扰水螅的基因表达,包括一种合用于水螅及其近亲(例如水母、海葵等刺胞动物)的基因编纂工具。”
在其他动物中,Tfap2基因介入了无数与发育相关的过程,不外只有当胚胎处于发育过程时才会激活生殖细胞。在人类发育过程中,Tfap2基因只会一次性激活特定数目的生殖细胞,失往这些生殖细胞就会导致不育。此外, Tfap2基因的破坏与睾丸癌和卵巢癌等疾病相关。研究职员以为,观察基因的功能可以匡助研究职员更好地了解人类的生殖状况。
