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台湾研究人员发现动物“再生记忆”可被改写

摘要: 台湾研究人员陈振辉及其研究团队日前公布的最新研究成果发现,经由调控特定基因的活性,可以改写动物的“再生记忆”。

台湾研究人员陈振辉及其研究团队日前公布的最新研究成果发现,经由调控特定基因的活性,可以改写动物的“再生记忆”。

该项研究发现,当“再生记忆”受到影响后,斑马鱼再生的新尾鳍可以出现不同的大小和形状。这是科学家首次证实“再生记忆”可以被改写。此研究已于11月27日刊登于国际期刊《当代生物学》。

为什么有些动物,例如蝾螈和斑马鱼,身体受损后可以再生一模一样的组织?这是一个困扰生物学家超过百年的有趣问题。从18世纪时意大利生物学家第一次描述“再生记忆”开始,科学家至今对于“再生记忆”的了解仍相当有限。曾经有科学家为测试这个现象,在11个月内重复切除斑马鱼的尾鳍27次,结果发现每次新生的尾鳍与切除前完全相同。对于“再生记忆”储存的格式、位置或是记忆提取的方法,直到现在仍然是科学家积极探讨的研究课题。

台湾“中央研究院”细胞与个体生物学研究所助研究员陈振辉带领研究团队,通过高分辨率的基因定位分析和遗传学互补测试,找到“再生记忆”受损的斑马鱼其突变点所在的位置。

陈振辉28日在台北举行的记者会上介绍,此突变点位在一个特定的基因“DNA聚合酶阿尔法次单元2”。此基因的活性对细胞遗传物质的复制分裂有直接影响。实验发现,借由调控“DNA聚合酶阿尔法次单元2”的活性,可以有效改写“再生记忆”,使成年斑马鱼在受伤后,再生出缩小版的尾鳍或是鱼鳞,且被改写后的“再生记忆”可以长期稳定存在,控制往后受伤后新生组织的大小与形状。

该研究团队还进一步发现类似机制也会影响头索动物文昌鱼和环节动物水蚯蚓的再生反应,在受伤后会长出缩小版的尾巴和头部体节。因此,相关的细胞及分子调控机制,可能同时控制着脊椎动物和无脊椎动物的“再生记忆”。

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