基因“掰手腕” 蛇就变得长

蛇胚胎照片:弗朗西斯卡·利尔

几年来，研究人员一直试图找出如此长的蛇躯干的起源。这是动物发育的一个谜，可以解释形成躯干的组织的控制机制。最近，一个由葡萄牙IGC研究所的莫伊斯·马洛领导的团队发现了调节脊椎动物躯干发育的关键因素，并解释了为什么蛇有如此不同的身体。该研究结果最近发表在《发育细胞》杂志上，为脊髓再生研究开辟了一条新的途径。

尽管脊椎动物在大小和形状上有很大的不同，但它们都有头和颈、躯干和尾巴。此外，所有脊椎动物的发育都是连续的，以特定的顺序形成身体的每个区域。整个发展过程是由遗传指令引导的。这些说明限制了每个身体部位形成的起点和终点。

马洛团队的实验表明，关键因素是一种叫做Oct4的基因，它可以调节干细胞。有趣的是，其他几种脊椎动物也有这种基因，但它们的身体结构与蛇不同。该论文的第一作者丽塔·艾利斯说:“我们发现10月4日是形成躯干的开关，但是我们仍然不能解释为什么脊椎动物有不同的体长，尤其是蛇。因此，我们测试了这种开关是否在蛇胚胎的不同发育阶段开启，并将其与小鼠进行了比较。”

研究人员发现，这种基因在蛇体内的活跃时间比其他动物长得多。如果基因提前关闭，蛇就不会长那么长。“不同身体部位的形成有点像基因之间的角力。躯干记忆的形成开始停止活动，因此负责尾巴形成的基因开始工作。在蛇的例子中，我们观察到Oct4基因在胚胎发育期间长时间保持活跃，这解释了为什么蛇有长身体和短尾巴，”艾利斯说。

马洛指出，身体结构的发展是由遗传活动决定的，这并不奇怪。“我们已经确定了一个关键因素，只要躯干结构保持活跃，它就可以无限期地生长。现在我们将研究Oct4基因和维持其活性的DNA区域是否可以用来扩增产生脊髓的细胞，并在受伤时尝试再生。”(张张)

中国科学新闻(2016-08-15，第二版国际)