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墨西哥A提供人类再生医学潜力的见解

2019-10-29 16:38:09 • 来源：

根据加利福尼亚州拉霍亚市索尔克生物研究所的一组研究人员的研究，从蜥蜴状两栖动物称为墨西哥a的肢体再生的早期阶段学到的机制-伤口愈合，细胞去分化和胚芽形成-将揭示了人类组织再生的治疗方法。

在两项遗传研究中，Salk团队探索了为什么墨西哥a，墨西哥Ambystoma能够再生复杂的组织，例如整个四肢，而其他人(包括人类)却不能。

墨西哥A提供人类再生医学潜力的见解

“我们想表明的是，在任何想要启动再生的情况下，跳跃基因都是一个问题，”萨克研究所癌症中心主任，两项研究的资深作者托尼·亨特教授说。

科学家发现，两种蛋白质，称为piwi-like 1(PL1)和piwi-like 2(PL2)，可以使这种奇怪的生物安静下来，使它们的跳跃基因安静下来。它的大脑靠近眼睛，脊髓和尾巴。他们说，在a中，跳跃基因必须被束缚，否则它们可能在注定要变成新肢体的组织中的细胞基因组中移动，从而破坏了再生过程。

亨特教授说：“尽管看起来已经很复杂，但是试图在人类中再生肢体或身体部分似乎是没有希望的任务，特别是因为我们不知道人类是否拥有再生所需的全部基因。”

出于这个原因，重要的是要了解在第一步可以再生的脊椎动物中分子如何进行再生。我们所学到的可能最终会导致治疗人类疾病的新方法，例如伤口愈合和简单组织的再生。”

该团队试图表征从from再生早期出现的转录指纹。他们专门观察了胚盘，胚盘是在肢体残端形成的结构。在那里，科学家们发现了某些基因的转录激活，通常仅在种系细胞中发现，这表明分化后的细胞将细胞重新编程为种系状态。

在发表在《发展，增长与分化》杂志上的第一项研究中，研究小组关注了其中一个基因，即长穿插的核苷酸元件1(LINE-1)反转录转座子。LINE-1元件是在脊椎动物进化早期出现的跳跃基因。它们是DNA片段，可以分两个阶段复制：首先是通过转录从DNA复制到RNA，然后是通过逆转录从RNA复制到DNA。然后，这些DNA拷贝可以将自己插入新位置的细胞基因组中。

几年前，Salk研究所遗传学实验室的Fred Gage教授发现LINE-1元件在神经元发育过程中到处移动，并可能对单个神经元的身份进行编程。亨特教授解释说：“这些拷贝中的大多数似乎是'垃圾'DNA，因为它们是有缺陷的，再也不会跳跃了。” “但是包括人类在内的所有哺乳动物仍然具有活跃的LINE-1基因，而genome的基因组比人的大10倍，其中还含有更多的sal。”

活跃的LINE-1反转录转座子可以保持跳跃，这在发育中的胚泡中确实存在，而LINE-1跳跃则被急剧地激活了。

发表在《发育生物学》杂志上的第二项研究表明，PL1和PL2关闭了重复元件(如LINE-1)的转录。

亨特教授说：“想法是在生殖细胞的发育中，您绝对不希望这些事情跳来跳去。” “这些跳跃基因的动员可能会导致有害的基因组重排，甚至中止再生过程。”实际上，当研究人员抑制x的四肢成纤维细胞中的PL1和PL2活性时，再生速度显着减慢。

亨特教授总结说：“需要打开一组基因来阻止其他基因跳跃，这说明在人类中再生像肢体这样复杂的东西将是多么的困难。” “但是这并不意味着我们将不会学到关于如何治疗退行性疾病的宝贵经验。”

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