发现
扁形虫具有一项特殊本领:大多数扁形虫被切成两半后,最终都可以得到两个扁形虫个体。长着头的前半部分可以长出尾巴,长着尾巴的后半部分也可以长出一个具有完整功能的头部。但是少数扁形虫却缺失了这种能力:如果在身体前端切断,仍然可以再生出头部;但是若在更靠近尾部的地方切断,就无法再生出头部。为了探究身体再生的机制,分别来自美国、欧洲、日本的3个独立的研究小组选取具有部分再生能力的、不同种的扁形虫进行研究,发现在这些扁形虫体内,只需要调节一种基因信号通路就能再次激活它们的再生能力,说明操纵Wnt基因/β-连环蛋白的信号通路是触发身体再生的关键。3篇文章都于7月24日在线发表在《自然》(Nature)杂志上。
研究人员发现,在能长出头部的伤口处,负责表达Wnt基因表达过程中涉及到的酶的基因被启动,但是在那些不能再生出头部的伤口处,完全没有涉及Wnt基因表达。让他们震惊的是,当一个可以调控Wnt基因功能的基因的表达过程被抑制时,可以让原本没有再生能力的组织部分长出具有全部功能的头部。他们还发现细胞外信号相关激酶(ERK)和Wnt基因表达的蛋白有相互抑制的可能性。如果是Wnt基因表达的过程为主导,那么它会发出信号让尾巴生长,但如果Wnt基因表达的蛋白被ERK抑制了,那么头部就会开始形成。
再生能力并不是几个物种独自进化出来的,可能是其他物种在进化过程中逐渐遗失了的功能。因为Wnt和ERK蛋白存在于所有动物体内,因此研究人员认为很多物种可能都潜藏着再生的能力。

(更多精彩图片及完整内容请阅览《科学世界》2013年第9期)
附件: