在此之前,研究人员就已经知道,如果小鼠体内的一种名为Gdf11的基因突变了,那这只小鼠就会变“长”,不仅躯干部分加长,尾巴上一些另类的细胞也增多了。这些另类的细胞是多种基因表达的结果,其中就包括那些决定胚胎中躯干与尾巴分界点的基因。这一结果说明基因突变的小鼠在发育的过程中渐渐茫然了,完全不清楚躯干的脊椎骨长到哪里才算完。
那么,是Gdf11基因直接控制小鼠最终长出多少根肋骨么?并不是。
在蛇和小鼠的体内都有一种名为Oct4的基因,能使胚胎中的干细胞持续分化成其他类型的细胞。而刚刚提到的Gdf11基因会阻碍Oct4基因发挥作用。因此,在Gdf11基因突变的小鼠体内,Gdf11无法及时关闭Oct4,导致小鼠脊椎与肋骨疯长。
确实,单独的基因往往能力有限,只是庞大复杂的基因网络中小小的一部分,需要和其他基因一起作用控制细胞。一种基因突变(比如Gdf11),之所以能对生命体(小鼠)产生那么大的影响,也是因为这个基因(Gdf11)同时还负责开启或关闭其他的基因(Oct4)。
其实本质没多大区别,基因决定你是脖子长,躯干长,还是尾巴长。
这样一来,科学家们就明白了,是Oct4基因开启和关闭的模式决定了生命体能长多长,或者说长多少节肋骨。虽然Gdf11基因在蛇的体内似乎也表现正常,但周围的非编码DNA(以前被认为是垃圾DNA,因为不能编码蛋白质)与小鼠体内的有所不同。研究人员将蛇的非编码DNA植入正常小鼠胚胎内,并使其位于Oct4基因周围。结果不出所料,这些小鼠胚胎生长出大量的额外脊髓。
真相似乎大白,蛇看起来和其他脊椎动物有很大差异,几乎没有脖子、躯干和尾巴的分别,是因为它体内有一些非编码DNA能使Oct4基因长时间开启,从而发育出那么多对肋骨。返回搜狐,查看更多