科学家利用十亿年前的基因培育嵌合小鼠

科学家在活鼠身上使用了来自动物单细胞亲属的基因。

来源:ZME科学
左边的老鼠是嵌合体,眼睛是深色的,毛皮是黑色的。右边的老鼠没有经过基因改造,它的眼睛是红色的,毛皮是白色的。图片来源:Gao Ya 和 Alvin Kin Shing Lee。
左边的老鼠是嵌合体,眼睛是深色的,毛皮是黑色的。右边的老鼠没有经过基因改造,它的眼睛是红色的,毛皮是白色的。图片来源:Gao Ya 和 Alvin Kin Shing Lee。

研究人员利用从古代单细胞生物中借来的基因,创造了老鼠干细胞,这一进展可能会改写生物学规则。这一成就跨越了近 10 亿年的进化史,挑战了我们对是什么让我们——以及构成我们的干细胞——成为独特动物的假设。

小鼠干细胞

“这项研究意味着,干细胞形成中涉及的关键基因可能比干细胞本身出现得更早,或许有助于为我们今天看到的多细胞生命铺平道路,”这项研究的主要作者、伦敦玛丽女王大学的 Alex de Mendoza 博士说。

这项工作是由 de Mendoza 博士和香港大学的研究人员合作完成的。他们共同证明了在领鞭毛虫(与动物有共同祖先的单细胞生物)中发现的古代基因版本可以将小鼠细胞重新编程为多能干细胞——能够发育成任何细胞类型的细胞。

多能性的古老蓝图

干细胞对动物发育至关重要。它们具有自我更新和分化成不同细胞类型的独特能力:多能性。肝脏、皮肤和大脑中的特殊细胞都最初来自同一类型的干细胞。在动物中,该过程由 Sox2 和 Oct4 等转录因子控制,这些转录因子调节负责多能性的基因。到目前为止,研究人员认为这些因素是动物独有的生物创新。

Sox2 Oct4 领鞭毛虫 活化石 Sox POU Sox2 Sox POU