腿、大脑、心脏没了都可以复活,蝾螈令人惊讶的再生能力的秘密( 二 )


提到基因的命名问题 , 千叶回答道:“首先因为是第一个被发现的基因 , 所以和英语中表示蝾螈的‘newt’合在一起 , 命名为‘Newtic1’ 。 我期待Newtic1能发挥再生的关键作用 。 ”
千叶用激光显微镜拍摄蝾螈伤口再生的样子 , 一个月后 , 他发现活跃再生的部分聚集着Newtic1产生的蛋白质(Newtic1蛋白质) 。 接着他再用高倍显微镜进行立体观察 , 发现Newtic1蛋白质像橡皮筋一样包围着细胞核 。
这个细胞到底是什么呢?通过详细观察 , 千叶锁定了一个答案——“红血球” 。
在哺乳动物中 , 包括我们人类 , 红细胞应该是专门运送氧气的 , 与身体再生无关 , 但仔细检查发现 , 蝾螈的红细胞有一个“细胞核” , 这在人类的红细胞中是没有的 , 而且它们会产生各种东西 。 这是一个颠覆生物学常识的发现 。
提到这一情况 , 千叶说到:“这实在是太意外了 , 红血球正在积极地分泌某种东西 , 一种与再生有关的因素 。 我不认为这是出乎意料的 , 而是一个以前没有人想象过的故事 。 ”

千叶亲文
去分化的开关是如何被打开的?千叶亲文仔细研究蝾螈的红血球 , 发现与再生相关的重要蛋白质至少存在10种以上 。 进一步仔细观察红血球周围像橡皮筋一样的Newtic1蛋白质 , 发现是小颗粒状 。 千叶心中已经有了蝾螈再生的剧本 。
蝾螈体内的红血球到达伤口后 , 与再生有关的蛋白质进入Newtic1制造的颗粒中 。 这些颗粒起到“搬运工”的作用 , 将与再生有关的蛋白质释放到红血球外的必要场所 。 由此打开了去分化的开关 , 支撑着蝾螈其独一无二的再生能力 。
虽然目前千叶的这个推理还处于假说阶段 , 但研究者一直追赶的令人惊异的再生能力已初见端倪 。
千叶还发现 , Newtic1从红血球中挑选出的与再生有关的物质 , 人类也具有 。 如果是这样的话 , 蝾螈那令人惊讶的构造 , 应该可以在我们人类的再生医疗中发挥作用 。

小颗粒状的Newtic1蛋白质
“我们的研究人员希望证明蝾螈再生系统的假说 , 并在将来找出Newtic1进行的物质的详细配方以及它们输送到再生部位的时间 , 以找出为什么人类有同样的物质却不能像蝾螈那样再生 , 以及我们如何能做到这一点 。 我们还希望建立一种医疗技术 , 利用软膏、注射或静脉滴注将再生所需的物质输送到伤口 。 ”
另一方面 , 这种惊人的再生能力对蝾螈来说是否有利还是个疑问 。
如前所述 , 蝾螈失去的脚重新再生需要5个月以上 , 对逃跑躲避天敌几乎没有帮助 , 因为在复生之前蝾螈很大可能就会被敌人吃掉 。 也就是说 , 这种再生能力在自然界中并没有什么作用 。
即使是人类 , 在胎儿时期就有很强的再生能力 , 当他们从母亲的肚子里长出来时 , 也会失去这种能力 人们认为 , 进化过程使人类在陆地上留下疤痕和关闭伤口更有利 。
那么 , 蝾螈是如何获得这种再生能力的?这是很难想象的 。

Newtic1
全基因组分析破译再生能力的秘密虽然蝾螈的再生能力的一些秘密已经被揭开 , 但最新的研究也是通过“全基因组分析”来探索这些秘密 。
位于日本广岛大学的两栖动物研究中心正在进行蝾螈全基因组分析的研究 , 该中心有一个独特的设施 , 称为“蝾螈工厂” , 有超过1000只蝾螈 。
基因组是指所有的遗传信息 , 其中基因是蛋白质的蓝图 , 通过研究基因以外的部分的功能 , 目的是找到蝾螈再生能力的关键 。
蝾螈农场饲养的蝾螈是伊比利亚蝾螈 , 是世界上最大的蝾螈之一 , 主要生活在西班牙 。 它们一次可以产生多达600个卵子 , 生长迅速 , 并能在短时间内繁殖 , 从相同的亲本中产生大量均匀的卵子 , 使得有效地进行遗传和其他研究成为可能 。
【腿、大脑、心脏没了都可以复活,蝾螈令人惊讶的再生能力的秘密】需要大量人力的全基因组解读工作目前已经完成了 , 所有的碱基序列都被弄清楚了 。

伊比利亚蝾螈
目前 , 研究中心对其序列进行详细研究的结果 , 发现了基因组的一部分被复制 , 粘贴到其他位置的“逆转录转座子”现象 。 由于这种情况频繁发生 , 蝾螈的基因组已经巨大到人类的7倍以上 。
逆转录转座子产生的基因组的重复部分 , 一直被认为是没有功能的无用部分 。
有人说 , 蝾螈的基因组大小是由于它们有大量的重复序列垃圾 , 基因组的大小是没有意义的 。

推荐阅读