5G 極化碼之父

埃爾達(dá)爾·阿里坎教授

確認(rèn)出席 EmTech China 全球新興科技峰會

在大自然中，不少生物具備強(qiáng)大的組織再生能力，例如蠑螈和斑馬魚。但一般認(rèn)知是，這些動(dòng)物再生的組織會和原來的組織保持原樣。
近日，來自中國臺灣一組研究團(tuán)隊(duì)的最新成果指出：經(jīng)由調(diào)控特定基因的活性，可以改寫動(dòng)物的“再生記憶”，進(jìn)而再生出不一樣的組織。
這也是科學(xué)家首次證實(shí)再生記憶可以被改寫， 研究已于 11 月 27 日發(fā)表在 Current Biology ，題為《Genetic reprogramming of positional memory in a regenerating appendage》。

人類對再生醫(yī)學(xué)的研究可以追溯到 18 世紀(jì)初，當(dāng)時(shí)法國著名科學(xué)家Rene -Antoine Re aumur 率先發(fā)現(xiàn)昆蟲與甲殼動(dòng)物的肢體再生現(xiàn)象。 隨后，瑞士科學(xué)家Abraham Trembley在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，誘導(dǎo)了珊瑚蟲頭和腳的再生。 同一時(shí)期，意大利科學(xué)家Lazzaro Spallanzani率先發(fā)現(xiàn)，某些脊椎動(dòng)物比如蠑螈，可以再生四肢和尾巴等復(fù)雜組織，且再生能力受損傷程度與環(huán)境因素影響。近些年來，現(xiàn)代再生醫(yī)學(xué)寄希望于干細(xì)胞或前體細(xì)胞移植，然而臨床上，部分組織移植排斥嚴(yán)重。隨著遺傳手段的發(fā)展，科學(xué)家們通過美西螈與斑馬魚的轉(zhuǎn)基因個(gè)體，研究再生組織的再生源頭。而此次成果有望進(jìn)一步推動(dòng)“再生醫(yī)學(xué)”的發(fā)展。
在這項(xiàng)研究中，當(dāng)“再生記憶”受到影響后，斑馬魚再生的新尾鰭可以出現(xiàn)不同的大小和形狀。

（來源： 論文）

據(jù)中國臺灣“中央研究院”官網(wǎng)報(bào)道，“中央研究院” 細(xì)胞與個(gè)體生物學(xué)研究所研究人員陳振輝 帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)通過規(guī)模隨機(jī)基因突變的方法，發(fā)現(xiàn)“再生記憶”受到影響的斑馬魚。 接著經(jīng)由高分辨率的基因定位分析和遺傳學(xué)的互補(bǔ)測試，找到再生記憶受損的斑馬魚其突變點(diǎn)所在的位置。 此突變點(diǎn)位在一個(gè)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(xì)胞遺傳物質(zhì)的復(fù)制分裂有直接的影響。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)控 pola2 的活性，可以有效改寫再生記憶，成年斑馬魚在受傷后，再生出縮小版的尾鰭或是魚鱗，且被改寫后的再生記憶可以長期穩(wěn)定存在，控制往后受傷后新生組織的大小與形狀。
然后，他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)類似的機(jī)制也會影響頭索動(dòng)物文昌魚和環(huán)節(jié)動(dòng)物水蚯蚓的再生反應(yīng)，在受傷后會長出縮小版的尾巴和頭部體節(jié)。 因此，相關(guān)的細(xì)胞及分子調(diào)控機(jī)制，可能同時(shí)控制著脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物的再生記憶。 這項(xiàng)研究成果不僅發(fā)現(xiàn)可以影響再生記憶的關(guān)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，過去基于“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。