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西亞試劑:肋骨形成與基因Hox活性直接相關(guān)

像所有脊椎動物一樣,蛇、小鼠和人類都有一個由塊塊椎骨形成的骨架。但自頸部到尾部,蛇從所用椎骨中延伸出來了200~400條肋骨,而小鼠只有13對肋骨,人類是12對,所有這些肋骨形成了胸廓。

葡萄牙古爾班基安科學(xué)研究所研究人員在最新出版的《發(fā)育細(xì)胞》上撰文指出,與我們所認(rèn)為的相反,肋骨的形成不是脊椎動物的默認(rèn)狀態(tài),實際上是基因Hox活性相對平衡的動態(tài)過程。

一般認(rèn)為,小鼠胚胎中沒有肋骨的地方是由Hox10基因所驅(qū)動的肋骨抑制程序造成的。過去有研究發(fā)現(xiàn),抑制小鼠胚胎Hox10基因后,小鼠長出了多余的肋骨。然而,激活小鼠胚胎無肋骨部位的Hox6基因發(fā)現(xiàn),在小鼠頸部和胸廓以后,直到尾部也長出了肋骨,有點像蛇的骨架。

“研究結(jié)果明確表明,這兩種基因相互平衡:一種是促進(jìn)肋骨在胸部形成,另一種是阻止肋骨在腰部形成。”

研究人員把這兩種基因的作用分開來研究有了另一個驚人發(fā)現(xiàn):整個過程首先要激活胚胎里所謂的肌肉基因,通過該基因開啟“肋骨”基因,然后再形成肋骨和肌肉。

研究所揭示的是一個超出我們想象的復(fù)雜過程,也是一個從功能和進(jìn)化角度講有完美意義的過程。對于只形成肌肉而不形成肋骨自然不好,所以在胚胎中,肋骨和它所附屬的肌肉是在同一種信號和協(xié)調(diào)機(jī)制下產(chǎn)生的。