我们可能最终知道为什么我们不能像蝾螈和蟾蜍那样重新长出肢体

我们可能最终知道为什么我们不能像蝾螈和蟾蜍那样重新长出肢体

为什么蝾螈和蟾蜍能够重新长出肢体,而我们却不能?新的基因研究或许能解答这个进化问题。

通过操纵非洲爪蛙蝌蚪的基因,一组研究人员发现,许多冷血动物都具有肢体再生的能力,而这种能力取决于动物是否携带某种特定基因。他们的研究结果本周发表在《细胞报告》杂志上。

研究小组将这种基因命名为 c-Answer(冷血动物特异性伤口上皮受体样基因的缩写)。他们认为,温血动物在从冷血动物进化为温血动物时失去了这种基因。Shemyakin-Ovchinnikov 生物有机化学研究所的有机化学家、这项研究的主要作者 Daria Korotkova 说,这种基因在温血动物中的消失似乎导致了与头部大小相关的外观变化、大脑大小的变化,以及失去了冷血动物所能达到的再生能力。

为了进行这项研究,她和她的合著者在两组蝌蚪中关闭或增强了 c-Answer 基因的功能,并观察了这样做时发生的情况。随着基因的增强,蝌蚪的大脑发育得更快,眼睛也比普通蝌蚪大,当然,它们仍然可以再生肢体,即使在它们通常无法再生的发育时期,即所谓的“不应期”。然而,当基因被关闭时,蝌蚪根本无法再生肢体,而且大脑也变小了。

找到 c-Answer 并非偶然:Korotkova 和她的团队使用计算机算法找出了多种鱼类、两栖动物和爬行动物基因组中哪些基因编码了再生。然后他们在鸭嘴兽、袋獾、人类、老鼠和豚鼠等温血动物中寻找类似的 DNA 片段。最后,他们选择了温血动物中缺失的一种基因,该基因编码与愈合相关的蛋白质,并使用基因编辑技术 CRISPR 来增强或删除蝌蚪中的基因。

温血动物(鸟类和哺乳动物)根本没有 c-Answer 基因。这或许可以解释为什么我们不能像我们的冷血远亲一样随意再生肢体。研究人员还认为,我们在进化为温血动物时失去的其他一些基因也与再生有关。

但这一切在进化史上究竟意味着什么,我们仍在研究。“一个基因的消失竟然会导致身体功能发生如此巨大的变化,这真是出乎意料,”科罗特科娃说。她说,接下来,她和同事们将更深入地研究该基因及其编码的蛋白质,并进一步研究它对大脑的作用。

虽然这项研究对当今人类健康没有直接影响,但这种搜索方法可能有助于其他研究人员更好地了解人类进化。研究人员写道:“我们已经开发了一种算法和计算机程序,可以系统地搜索在进化的某个阶段丢失的基因。” c-Answer 的发现表明这种方法是可行的。现在只需用它来进一步了解我们的进化史。

<<:  美国宇航局全女性太空行走暗示着更强大、更性别平等的太空计划

>>:  创造隐形盾牌的新方法借鉴了古典物理学

推荐阅读

陆军的新型轻型坦克可以前往更强大的同类坦克无法到达的地方

当要跨过河流时,现代战争的所有技术仍然受到物理定律的严格限制——桥梁结构必须能够支撑其上的车辆。为了...

为什么以及如何切换到 Linux

当你开始比较计算机时,你可能会将 Windows 与 macOS 进行比较——但 Linux 很少被...

《Domo》的魅力与评价:动漫迷必读的评论

《Do-mo》——温馨的世界观和独特的人物2008年在NHK教育电视台播出的动画《Domo》以其独特...

猪的性行为和芹菜有着惊人的联系

本周你学到的最奇怪的事情是什么?好吧,不管是什么,我们保证如果你听PopSci 的热门播客,你会得到...

《金鹿》的魅力与评价:感人的故事和美丽的画面

金鹿:本生故事中的人生教训1962年11月上映的《金鹿传》是一部动画片,其短小精悍,内涵深刻,感动了...

揭秘拯救北方白犀牛的高科技最后努力

1990 年,托马斯·希尔德布兰特第一次看到大象的内部。那年夏天,这位德国兽医学生在柏林莱布尼茨研究...

美国海军完成具有里程碑意义的 MQ-4C Triton 间谍无人机首飞 [视频]

对于美国海军和诺斯罗普·格鲁曼公司来说,今年将是无人飞行领域辉煌的一年。当舰载自主飞行器 X-47B...

少女☆歌剧 Revue Starlight OVA 的魅力与评价:粉丝必看的特别版

《少女☆歌剧 Revue Starlight OVA》- 讲述华丽舞台背后发生的事情的特别故事《少女...

现代的步行概念车有望到达其他车辆无法到达的地方

https://www.youtube.com/watch?v=FuqjDgndIro早在 201...

历史性发射失败后,维珍轨道公司申请破产

维珍轨道公司是一家私人卫星发射公司,由亿万富翁理查德·布兰森于 2017 年创立,该公司于周二申请破...

使用这款柯达相机以高清格式捕捉大脚怪的踪迹

大脚怪被发现了,这次是真的。(让你看了。)它和 UFO 目击事件一起,绝对在我们的 2024 年宾果...

《花酋长》评论:角色吸引人,故事深刻

《花之首》:怀旧昭和动画的魅力及其背景1976年至1977年播出的《花酋长》是象征昭和时代的电视动画...

一个恐龙足迹胜过千言万语

苏格兰斯凯岛的风景主要集中在崎岖的山丘和风景如画的湖泊之间,岩石潮汐池中覆盖着地衣的草皮很容易被忽视...

全面评估《论谈与一读》教材的教育价值及其对儿童的影响

Nontan 和学习系列 - Nontan 和学习系列概述《农坦与学园系列》是1994年2月18日发...

《半月》评论:动人的故事和美丽的视觉效果

《半月升起的天空》:青春纯爱的凄美故事■作品概要《半月升起的天空》是一部 2006 年播出的六集电视...