发布时间:2008-03-13 10:07 原文链接: 美科学家发现关键基因:人类可长出六个指头

网易探索3月13日讯,近日,美国科学家发现了对手指再生起关键作用的基因——Sonic Hedgehog(SHH),它将可以使伤残、短小手指再生。这一发现具有重大突破意义,人类可以利用最新基因技术拥有额外的一至两根手指,不仅减轻了工作负担,甚至可能还会围绕这多出的手指掀起新的时尚潮流。

图注:人类也许可以利用基因技术拥有6根手指或8根手指,不仅减轻了工作负担,甚至可能还会围绕这多出的手指掀起新的时尚潮流。

人类、鸟类以及其他生物拥有相同的基因组来控制手指、脚趾以及翅膀的生长,然而生物间指头数量与形态差异为何如此之大曾一直困扰着科学家们。近日,美国威斯康星大学麦迪逊分校研究人员们发现SHH基因在决定手指、脚趾形态以及个数过程中起到重要的作用。

他们首先在约翰·法伦实验室对雏鸡做了实验,观察到大量不同基因组织在不同时间发出的综合信号最终形成了手指的生长。随后他们将手指再生部分取名为“指骨形成区域”(phalanx-forming region),在接下来的实验过程中他们又发现,手指或脚趾的再生是通过间叶细胞(mesenchymal cells),而不是过去认为的软骨细胞(cartilage cells),这一发现突破了传统的研究结果。

哈兰·温菲尔德·莫斯曼(Harland Winfield Mossman) 教授多年来一直致力于研究在胚胎生长阶段细胞是如何决定指头、牙齿以及羽毛形态的。他表示,对于鸟类以及哺乳动物来说,拳击手套形状的远端肢体末梢(autopod)会生长出手指,而发育着的脚则长出脚趾,它们由两个相交叉的区域构成。

指线或趾线(digital rays)是由间叶细胞与软骨组织构成的,它将来会形成成年动物脚趾中的指骨或趾骨。而间叶细胞组织组成了手指、脚趾相间的的部分,它们填充了指、趾线的间的空隙,再生也就是由这一部分来完成。

与此同时,许多研究人员认为SHH基因中的其它次级信号中心下游(other secondary signaling centers downstream of SHH)也对手指、脚趾精确特性构成起到关键作用。研究人员肖恩·哈索(Sean Hasso)表示,他们目前正在探究指线中决定手指产生的那部分确切细胞,以及控制手指数量、大小以及形状的分子。通过在胚胎远端肢体末梢(autopod)上进行显微外科以及分子标识等研究工作后,他表示,指线顶端的间叶细胞生长所产生的细胞,最终形成了手指的生长,是确定手指数量、大小和形状的关键所在。

通过实验研究人员得出结论,人们可以通过刺激间叶细胞的生长而产生新的手指。重要的是,此项发现对于那些先天手指缺陷或后天伤残的人们来说,无疑带来许多美好的希望。但是这种最新的技术还需要结果严格的论证才能实现临床治疗。

相关文章

Brain:科学家识别出参与阿尔兹海默病中神经元易感性发生的关键基因

神经变性疾病早期阶段的特征是离散脑细胞群中蛋白质的积累以及这些脑细胞的退化,对于大多数疾病而言,这种选择性的易感性模式是无法解释的,但其对于病理性机制或许能提供重要的见解。阿尔兹海默病是世界上主要的痴......

2024年中国基因编辑技术发展现状及趋势分析CRISPR/Cas优势明显

行业主要上市公司:金斯瑞(HK.1548)、凯赛生物(688065.SH)、华熙生物(688363.SH)、华恒生物(688639.SH)、川宁生物(301301.SZ)等本文核心数据:ZFNs技术;......

厚积薄发我国科学家揭开表观遗传“神秘面纱”

长期以来,人们普遍认为,脱氧核糖核酸(DNA)决定了生物体的全部表型。但问题来了,在相同环境中成长的同卵双胞胎,身高、肤色、性格、健康状况等并非完全相同,这是为什么?为了揭开表观遗传的“神秘面纱”,科......

基因解码揭示人类无尾之谜

纽约大学格罗斯曼医学院(NYUGrossmanSchoolofMedicine)的研究人员进行的一项新研究表明,我们远古祖先的基因变化可以部分解释为什么人类不像猴子那样有尾巴。这项研究成果最近发表在《......

人与猿类如何在进化中“甩掉”尾巴

猴子有尾巴,而人类和猿类的尾巴却在进化中消失了,是什么在其中起了关键作用?《自然》28日发表的一篇论文,报道了人类和猿类演化掉尾巴的遗传学基础。灵长类动物尾部表型的系统发育树(Ma表示百万年前)。图片......

一步到位沉默一个小鼠胆固醇基因

意大利科学家在一项小鼠研究中展示了无需永久性基因组编辑,也可对一个控制胆固醇水平的基因做到长效抑制。这一靶向表观遗传沉默(不用直接改变DNA序列就可改变基因功能)的效果在小鼠中持续近1年,令循环胆固醇......

安捷伦一季度营收缩水5.6%,仍稳坐16.6亿美元大关

2月27日,安捷伦科技公司(纽约证券交易所代码:A)公布截至2024年1月31日的2024财年第一季度财报。第一季度营收为16.6亿美元,与2023年第一季度相比下降5.6%,核心营收(1)下降6.4......

多样化菌群共存现象有了新解释

近日,中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所副研究员王腾团队在《自然—通讯》发表研究成果。该研究从理论上揭示了微生物群落中广泛存在的水平基因流动可以帮助竞争性微生物群体突破物种多样性“极限”,促......

与DNA损伤相关的145个基因“现形”

研究示意图。图片来源:《自然》杂志据最新一期《自然》杂志报道,通过对近1000只转基因小鼠开展研究,英国科学家发现了100多个与DNA损伤有关的关键基因。这项研究为开发癌症和神经退行性疾病个性化疗法提......

关节炎滑膜组织基因表达调控图谱,揭示关节炎风险位点的功能特征

关节炎是一种常见的关节病变,主要表现为滑膜增生、软骨变性及软骨下骨增生,造成关节功能丧失和生活质量下降,在60岁以上人群发病率超过50%,全球范围内有数亿人受到影响。全基因组关联研究(Genome-w......