首度證實：動物的「再生記憶」可被改寫
5G 極化碼之父
埃爾達爾·阿里坎教授
確認出席 EmTech China 全球新興科技峰會
在大自然中，不少生物具備強大的組織再生能力，例如蠑螈和斑馬魚。但一般認知是，這些動物再生的組織會和原來的組織保持原樣。
近日，來自中國台灣一組研究團隊的最新成果指出：經由調控特定基因的活性，可以改寫動物的「再生記憶」，進而再生出不一樣的組織。
這也是科學家首次證實再生記憶可以被改寫，研究已於 11 月 27 日發表在 Current Biology ，題為《Genetic reprogramming of positional memory in a regenerating appendage》。
人類對再生醫學的研究可以追溯到 18 世紀初，當時法國著名科學家Rene ?-Antoine Re ?aumur 率先發現昆蟲與甲殼動物的肢體再生現象。隨後，瑞士科學家Abraham Trembley在實驗環境下，誘導了珊瑚蟲頭和腳的再生。同一時期，義大利科學家Lazzaro Spallanzani率先發現，某些脊椎動物比如蠑螈，可以再生四肢和尾巴等複雜組織，且再生能力受損傷程度與環境因素影響。近些年來，現代再生醫學寄希望於幹細胞或前體細胞移植，然而臨床上，部分組織移植排斥嚴重。隨著遺傳手段的發展，科學家們通過美西螈與斑馬魚的轉基因個體，研究再生組織的再生源頭。而此次成果有望進一步推動「再生醫學」的發展。
在這項研究中，當「再生記憶」受到影響後，斑馬魚再生的新尾鰭可以出現不同的大小和形狀。
（來源：論文）
據中國台灣「中央研究院」官網報道，「中央研究院」細胞與個體生物學研究所研究人員陳振輝帶領研究團隊通過規模隨機基因突變的方法，發現「再生記憶」受到影響的斑馬魚。接著經由高解析度的基因定位分析和遺傳學的互補測試，找到再生記憶受損的斑馬魚其突變點所在的位置。此突變點位在一個特定的基因「DNA聚合酶阿爾法次單元2（DNA polymerase alpha subunit 2，pola2）」。此基因的活性對細胞遺傳物質的複製分裂有直接的影響。
實驗發現，通過調控 pola2 的活性，可以有效改寫再生記憶，成年斑馬魚在受傷後，再生出縮小版的尾鰭或是魚鱗，且被改寫後的再生記憶可以長期穩定存在，控制往後受傷後新生組織的大小與形狀。
然後，他們進一步發現類似的機制也會影響頭索動物文昌魚和環節動物水蚯蚓的再生反應，在受傷後會長出縮小版的尾巴和頭部體節。因此，相關的細胞及分子調控機制，可能同時控制著脊椎動物和無脊椎動物的再生記憶。這項研究成果不僅發現可以影響再生記憶的關鍵基因、探討了再生記憶儲存的位置、更提出再生記憶提取的新模型。也因此，過去基於「再生記憶不可能被改寫」所提出的模型和假說需要重新探討或修正。
-End-
編輯：黃珊
參考：
https://www.sinica.edu.tw/ch/news/6415
