基因「掰手腕」 蛇就變得長

蛇胚胎圖片來源：Francisca Leal

數年來，研究人員一直試圖弄清蛇軀幹如此長的起源。這是一個動物發育之謎，能闡明形成軀幹的組織的控制機制。近日，由葡萄牙IGC研究所Moisés Mallo領銜的團隊，發現了調控脊椎動物軀幹發育的關鍵因子，並解釋了蛇為何有如此不同的身體。，或為脊髓再生研究開闢了新道路。

儘管脊椎動物在尺寸和形狀上有明顯不同，但它們都有頭頸部、軀幹和尾巴。而且，所有脊椎動物的發育都是連續的，以一個特定的順序形成身體的每個區域。而整過發育過程都是由遺傳指令指導的。這些指令限制了每個身體部位形成的起點和終點。

Mallo團隊的實驗顯示，關鍵因素就是一種叫Oct4的基因，它可以調整幹細胞。有趣的是，其他幾種脊椎動物也有這種基因，但卻沒有蛇一樣的身體結構。該論文第一作者Rita Aires說：「我們已經發現Oct4就是那個形成軀幹的開關，但還無法解釋為何脊椎動物的身體長度不同，尤其是蛇。因此，我們在蛇胚胎的不同發育時期，測試了這個開關是否被打開，並且跟老鼠做了比較。」

研究人員發現在蛇體內，這個基因保持活躍的時間比其他動物長了很多。如果基因被提前關閉，蛇就不會長那麼長。「不同身體部位的形成，有點像基因之間的掰手腕。形成軀幹記憶要開始停止活躍，從而負責尾巴形成的基因開始起作用。在蛇的例子里，我們觀察到Oct4基因在胚胎髮展的過程中保持長期活躍，這也就解釋了為什麼蛇有著長長的身體和很短的尾巴，」Aires說。

Mallo指出，身體結構的發展由基因活動決定，這並非令人感到意外。「我們識別了一種只要保持活躍就能讓軀幹結構無限生長的關鍵因素。現在我們將會調查是否可以利用Oct4基因和保持它活性的DNA區域來擴張生成脊髓的細胞，試圖在受傷的情況下進行再生。」（張章）

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