一個基因,讓這種動物具有永久繁殖能力
2020年07月13日10:41

  來源:環球科學

  撰文 | 斯蒂芬妮·利文斯頓(Stephenie Livingston) 

  翻譯 | 郝豪

  水螅蟲是一種外表和生活方式都非常奇怪的生物,它們呈毛髮狀,身體透明,附著在寄居蟹的殼上,但水螅蟲的奇怪並不止於此。科學家在水螅身上找到了一個關鍵基因(人類身上也有),它觸發了這種海底生物無限製造精子和卵子的罕見能力。這也是研究人員首次確認,只要一個基因就可以單獨激活生物體製造生殖細胞的功能。

  來自美國斯沃斯莫爾學院實驗室(少數研究水螅蟲的實驗室之一)的生物學家蒂莫西·杜布克與合作者測試了一種新的方法,他們從水螅胚胎細胞的DNA中剪去了一個叫做Tfap2的基因,從而控制了它在特定細胞中的活性。得益於水螅蟲半透明的身體,研究人員很容易就能觀察到移除基因的效果:發育成熟的水螅不再產生卵子和精子。研究小組還證實,這種基因在成蟲水螅幹細胞中激活時,會無休止地將幹細胞轉化為生殖細胞。相關研究發表在《科學》雜誌上。

  哈佛大學發育生物學家卡桑德拉·埃克塔沃爾(並未參與這項研究)說:“這項研究使用了先進的技術,是一項‘壯舉’。科學家運用了多種方法來幹擾水螅的基因表達,包括一種適用於水螅及其近親(例如水母、海葵等刺胞動物)的基因編輯工具。”

  在其他動物中,Tfap2基因參與了無數與發育相關的過程,不過只有當胚胎處於發育過程時才會激活生殖細胞。在人類發育過程中,Tfap2基因只會一次性激活特定數量的生殖細胞,失去這些生殖細胞就會導致不育。此外, Tfap2基因的破壞與睾丸癌和卵巢癌等疾病相關。研究人員認為,觀察基因的功能可以幫助研究人員更好地瞭解人類的生殖狀況。

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