尾巴有再生功能的动物有哪些壁虎断尾为何能再生，科学家找到了有关的基因开关 _科学

文章插图
壁虎
为何蝾螈和壁虎可以再生出腿和尾巴，因为EGR基因开关打开了，并指令有关的编码基因进行转录复制，从而生成新的腿和尾巴。这或许意味着，将来科学家也有可能让人和脊椎动物的某些器官再生。
美国麻省理工学院的进化发育生物学家曼西·斯里瓦斯塔瓦（Mansi ）研究组在2019年3月15日的《科学》杂志上发表文章称，他们发现了一种称为早期生长反应（EGR）的“主控基因”，后者由一段非编码DNA调控。一旦EGR基因开关被激活，就可以调控其他基因，打开或关闭许多生理过程，包括生物各器官组织的再生。
【尾巴有再生功能的动物有哪些壁虎断尾为何能再生，科学家找到了有关的基因开关】斯里瓦斯塔瓦研究组是以三条带状黑豹蠕虫（three-worms）为动物研究模式进行研究时发现EGR基因开关的。生物的再生和伤口修复一直是生物医学研究的主要内容和前沿阵地，这一领域的研究不仅能治疗很多疾病，包括器官和四肢的修复再生，以及利用再生原理从反方向抑制和治疗癌症，同时也可以延缓衰老，保持健康和提高寿命。
器官再生等现象在动物身上已经有充分的体现，如蝾螈在断腿后能长出新腿，壁虎可以在断尾后再长出尾巴，涡虫水母甚至可以在被切成两段的时候还可以再长出整个身体。

文章插图
实际上，生物的再生，有两种情况，一是生命体的整体再生，二是器官和组织的再生。前者在传统意义上是两性细胞结合后的生殖，或者不需要两性细胞结合，而是用克隆的方式再造一个与原来的生物一模一样的个体；后者则是，利用干细胞的再生来完全重建（重造）组织和器官。但是，这种情况在人类身上还做不到，只是在组织中有细胞的新陈代谢，以及一些器官和组织在受伤后可部分修复，例如骨髓中的一些造血干细胞可以分化生长，以补充血细胞，如红细胞、白细胞和血小板，以及外伤后的伤口有肌肉和表皮的修复（但会留下疤痕），但不能像蝾螈那样生长出完整的新器官，如腿。
过去早就有很多研究表明，控制生物生长的是基因开关以及基因编码。现在，斯里瓦斯塔瓦团队从百慕大找到了三条带状黑豹蠕虫并带回实验室研究，检测了它的18000个基因变化区域，发现EGR基因就像一个再生的电源开关，一旦打开，就可以激发其他生理过程，没有它，就没有任何反应。
这个机制或许也解释了为何蝾螈和壁虎能够再生出腿和尾巴，因为EGR基因开关打开了，并指令编码腿和尾巴生长的基因进行转录复制，从而生成新的腿和尾巴。人和其他动物也有EGR基因和其他下游基因，而且也可能在人受伤和受损时开启，为何不能指令基因编码生长成新的器官？
对此斯里瓦斯塔瓦团队的解释是，就像电源开关接通了不同的线路一样，人体细胞中EGR信号指令指向的方向与蠕虫的指令不同。他们现在初步找到了一种弄清楚这种基因开关与线路连接的方法，因此可以找到这种连接，然后将其应用于其他动物，比如只能进行有限再生的脊椎动物。如果能实现这后一步，就有可能让人和脊椎动物的器官再生。
比较所有动物的基因组，会发现包括人和大多数动物的基因其实都差不多，因此人和脊椎动物不能让器官再生并不是因为某些基因不存在，而在于它们以什么方式开启或关闭，并发出指令，让组织器官生长。而且，开启基因的指令很可能来自于基因组的非编码部分。

尾巴有再生功能的动物有哪些 壁虎断尾为何能再生，科学家找到了有关的基因开关

尾巴有再生功能的动物有哪些壁虎断尾为何能再生，科学家找到了有关的基因开关