擁有“再生能力”的美西螈

　　圖片來(lái)源：《自然》雜志網(wǎng)站

　　英國(guó)《自然》雜志近日發(fā)表了兩篇基因?qū)W論文，歐洲兩組團(tuán)隊(duì)分別報(bào)告了美西螈和真渦蟲(chóng)的基因組，揭示了神秘“再生能力”背后的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。其中美西螈的320億個(gè)堿基對(duì)，是目前組裝出的最大基因組。

　　美西螈全部肢體都可以再生，而真渦蟲(chóng)甚至可以在被切成碎塊后，重新長(zhǎng)出整個(gè)身體。研究人員一直都想徹底了解這其中的奧秘，弄清這種人類不具備的“再生能力”背后根本的遺傳機(jī)制。

　　此次，奧地利分子病理學(xué)研究所的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)測(cè)序了美西螈的基因組，它含有320億個(gè)堿基對(duì)，是人類基因組的10倍，也是目前組裝出的最大基因組。研究人員將那些在再生肢體細(xì)胞中表達(dá)較豐富的基因和miRNA序列標(biāo)記為進(jìn)一步研究的目標(biāo)，并且發(fā)現(xiàn)，美西螈缺少Pax3基因――一種對(duì)許多其它動(dòng)物的發(fā)育至關(guān)重要的基因。

　　德國(guó)馬普學(xué)會(huì)分子細(xì)胞生物學(xué)和遺傳學(xué)研究所的團(tuán)隊(duì)則測(cè)序了真渦蟲(chóng)的基因組，它含有約8億堿基對(duì)。真渦蟲(chóng)的基因組中缺少大約124種對(duì)人類和小鼠至關(guān)重要的基因，包括參與DNA修復(fù)的基因以及幫助染色體在細(xì)胞分裂期間正確分離的基因。

　　美西螈和真渦蟲(chóng)的基因組都包含高水平的重復(fù)DNA序列，因而很難進(jìn)行對(duì)其分析?？茖W(xué)家采用了一種新的計(jì)算方法，并結(jié)合長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序手段，改進(jìn)了基因組組裝。現(xiàn)在已知其某些重復(fù)序列參與到了胚胎發(fā)育和干細(xì)胞活動(dòng)當(dāng)中，它們是否就是美西螈和真渦蟲(chóng)身上神奇能力的關(guān)鍵，正是研究人員下一步研究的重點(diǎn)。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　基因組是自然界的摩斯密碼，一旦破譯，便可獲知不少生命秘密。前不久，國(guó)內(nèi)學(xué)者在基因測(cè)序的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)，名貴中藥材冬蟲(chóng)夏草中不含蟲(chóng)草素，這為冬蟲(chóng)夏草是否含有蟲(chóng)草素的爭(zhēng)論畫(huà)了一個(gè)句號(hào)。與普通蟲(chóng)草相比，冬蟲(chóng)夏草基因組中的堿基對(duì)數(shù)量十分龐大，含有大量重復(fù)基因片段，而且絕大多數(shù)基因的作用仍是未知。這與美西螈和真渦蟲(chóng)的情況何其相似？！這說(shuō)明，很多自然界復(fù)雜生命現(xiàn)象的摩斯密碼還有待進(jìn)一步破譯。