

在一项重大突破中,科学家们利用比动物更古老的古老基因工具创造了一种老鼠。
研究人员从单细胞生命形式中提取一种基因,并将其添加到小鼠细胞中,以再生干细胞,然后将干细胞注射到发育中的胚胎中,从而创造出一只活的、会呼吸的小鼠。
数百万年前,在多细胞生物出现之前,地球上就有单细胞生物。其中一些被称为choanoflagellates,被认为是这些动物现存的近亲。
根据这项新研究,它们的基因组中有不同版本的基因Sox和POU,这两个基因在哺乳动物中促进干细胞的形成,迄今为止被认为是动物独有的。
现在,科学家们在一种单细胞生物中发现了这些基因,并利用它们对小鼠细胞进行了重新编程。
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该研究的作者亚历克斯·德·门多萨博士在一份声明中说:“通过使用源自我们单细胞亲戚的分子工具成功创造出一只老鼠,我们见证了近10亿年进化过程中功能的非凡连续性。”
门多萨说:“这项研究表明,参与干细胞形成的关键基因可能比干细胞本身更早地起源,这可能有助于为我们今天看到的多细胞生命铺平道路。”
将带鞭藻Sox基因导入小鼠细胞,取代原有的Sox2基因,将细胞转化为诱导多能干细胞(iPSCs)。
这些细胞可以发育成体内任何类型的细胞。
当科学家将多能干细胞注入小鼠胚胎时,它们形成了所谓的嵌合体,即动物体内的细胞彼此不同,含有两组不同的DNA。
这只新老鼠具有多能干细胞和供体胚胎的特征,并且有深色的眼睛和黑色的皮毛斑块,这证实了古老的基因影响了动物的发育。
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考虑到基因的简单起源,这是令人印象深刻的。在干细胞和多细胞生物出现之前,早期的生命形式似乎已经进化出了维持多能性的方式。
门多萨博士说:“鞭藻没有干细胞,它们是单细胞生物,但它们有这些基因,可能控制基本的细胞过程,多细胞动物后来可能重新利用这些基因来构建复杂的身体。”
这一发现也有助于再生医学的未来发展,在再生医学中,干细胞扮演着不可或缺的角色。
合著者Ralf Jauch博士说:“研究这些遗传工具的古老根源,让我们对多能性机制如何调整或优化有了更清晰的认识。”
(各机构提供资料)
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