重新長出四肢的能力似乎是科幻小說中的內容,但是新研究展示了蠑螈和斑馬魚等動物如何利用這項驚人的本領,以及人類如何利用它們的這種能力設計生物型機械。
科學家已經知道一些魚類和兩棲類物種具有再生能力:即它們在被捕食者傷害后,能夠重新生長出四肢或鰭,而且它們能夠利用受傷處的干細胞重新長出骨頭、肌肉和血管。但是它們如何在基因層面上實現這一點卻是個謎。
為了了解究竟發生了什么,科學家切斷了兩種輻鰭魚(斑馬魚和多鰭魚)以及一只蠑螈(又稱美西螈)的附肢,它們都具有重生四肢或是魚鰭的能力。然后,研究人員對比了切口處的RNA(核糖核酸),它們發現這3種生物的受傷處均有10個微核糖核酸,即能夠調節基因表達的核糖核酸微小片段。此外,盡管蠑螈和兩種魚類的身體結構不同,但它們似乎能夠以同樣的方式產生作用。
這些發現支持現有的一種觀點,即這3種可重生身體部位的動物“大師”約在距今4.2億年前擁有共同的祖先,研究表明重生身體部位的這種能力在進化過程中被保存下來,并未在不同物種間發生獨立進化,研究人員在6月29日發表于《公共科學圖書館·綜合》的研究中這樣表示。
那么,這對人類來說意味著什么呢?如果這些微核糖核酸像在蠑螈、斑馬魚和多鰭魚體內那樣編輯,人類就能夠增長受傷后的恢復能力。但科學家表示,現在先別對這種能力垂涎欲滴,掌握這樣的基因修飾技術仍有很長時間。
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