“幹細胞動物園”包括來(Come)自人(people)類、小鼠、狨猴、犀牛、牛和(and)兔子的(of)細胞。圖片來(Come)源:歐洲分子生(born)物學實驗室
科技日報北京6月20日電 (記者張夢然)歐洲分子生(born)物學實驗室團隊揭示了(Got it)生(born)化反應速度的(of)差異是(yes)導緻小鼠和(and)人(people)類時(hour)鍾差異的(of)原因。爲(for)了(Got it)确定這(this)一(one)發育原則,研究人(people)員利用(use)“幹細胞動物園”重現了(Got it)除小鼠和(and)人(people)類之外的(of)4種哺乳動物的(of)節段時(hour)鍾。研究成果發表在(exist)最新一(one)期《細胞·幹細胞》上(superior)。
人(people)類的(of)孕期持續約10個(indivual)月,而小鼠隻有20天,犀牛則長達17個(indivual)月。許多哺乳動物物種在(exist)胚胎發育過程中經曆了(Got it)相同的(of)階段,但發育速度卻大(big)不(No)相同。另一(one)個(indivual)在(exist)時(hour)間上(superior)因物種而異的(of)例子是(yes)脊椎動物體軸(脊柱)的(of)形成。椎骨和(and)肋骨的(of)身體節段的(of)形成稱爲(for)體節,由被稱爲(for)節段時(hour)鍾的(of)機制控制。節段時(hour)鍾是(yes)一(one)組振蕩的(of)基因,每個(indivual)振蕩控制一(one)對體節的(of)形成。振蕩的(of)頻率因物種而異,與小鼠相比,人(people)類的(of)振蕩頻率要(want)長2到(arrive)3倍。
研究人(people)員此次創建了(Got it)一(one)個(indivual)“幹細胞動物園”,就像來(Come)自多個(indivual)物種的(of)幹細胞庫,用(use)于(At)研究和(and)比較不(No)同發育事件。團隊從狨猴、兔、牛和(and)犀牛4種哺乳動物身上(superior)收集了(Got it)胚胎幹細胞和(and)誘導多能幹細胞,将其添加到(arrive)現有的(of)人(people)類和(and)小鼠細胞庫中。這(this)是(yes)一(one)次前所未有的(of)多樣化物種抽樣研究。
小組重點分析了(Got it)4個(indivual)新增物種的(of)節段時(hour)鍾的(of)差異。他(he)們(them)将胚胎和(and)誘導多能幹細胞分化爲(for)體前中胚層樣細胞,這(this)些細胞将産生(born)脊柱、肋骨和(and)骨骼肌。令人(people)驚訝的(of)是(yes),每個(indivual)物種的(of)平均體重與其節段時(hour)鍾周期之間沒有相關性,同樣,妊娠長度與節段時(hour)鍾周期也無關。
相反,節段時(hour)鍾周期卻與胚胎發生(born)的(of)持續時(hour)間密切相關,這(this)或許意味着節段時(hour)鍾可作(do)爲(for)一(one)個(indivual)很好的(of)系統來(Come)理解跨物種的(of)胚胎發育時(hour)間。
研究确認,這(this)4種哺乳動物在(exist)生(born)化反應速度上(superior)也表現出(out)差異,與節段時(hour)鍾周期高度相關。這(this)表明生(born)化速率的(of)變化,可能是(yes)控制發育節奏的(of)一(one)般機制。其爲(for)理解不(No)同物種發育速度差異背後的(of)機制提供了(Got it)具體線索。
犀牛比狨猴重一(one)萬倍,但它們(them)倆共享祖先傳下來(Come)的(of)發育機制。哺乳動物内置的(of)基因調控機制是(yes)高度保守的(of)。這(this)與基因振蕩的(of)物種特異性時(hour)間形成鮮明對比,而基因振蕩是(yes)身體正常發育的(of)基礎。是(yes)什麽導緻了(Got it)這(this)些關鍵的(of)時(hour)間差異一(one)直是(yes)一(one)個(indivual)謎,但正在(exist)慢慢解開。科學家正在(exist)觸及複雜生(born)命最底層的(of)編碼機制,其中一(one)定有一(one)些奇異之處,是(yes)我(I)們(them)完全沒有預料的(of)。