控制發育時間的通用基因

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蠕蟲、海膽、蒼蠅、魚類和人類等多種生物,在發育時間方面可能都遵循著相同的節拍。根據今天發表在《自然》雜誌上的一項研究,馬薩諸塞州總醫院和哈佛醫學院的研究人員發現,一種已知可以調節秀麗隱杆線蟲發育的微小 RNA 基因,存在於所有左右兩側基本相同的動物的基因組中。(這排除了水母和珊瑚等更原始的動物。)這種分子計時器的普遍性,由一個名為 let-7 的基因編碼,表明它是在這些動物的最後一個共同祖先中進化出來的,距今已有近十億年。如果得到證實,這一發現可能對理解生物如何控制細胞從受精卵發育到成體的協調過程至關重要。

團隊負責人加里·魯夫昆 (Gary Ruvkun) 和他的同事在 2 月份首次描述了 let-7,當時他們在秀麗隱杆線蟲中發現了它。隨後的工作記錄了它在兩側對稱動物中的普遍存在。具體來說,他們發現 let-7 在某些時間表達——例如在果蠅變態之前——因此強烈暗示它在控制發育轉變中起作用。但 let-7 並非單獨行動。相反,它是涉及所謂靶基因和效應基因的“基因級聯”的一部分。有趣的是,研究人員能夠在果蠅和脊椎動物中識別出 let-7 的靶基因,這表明整個基因級聯在進化過程中得到了保守。然而,CNRS 研究員安德烈·阿杜特 (Andre Adoutte) 認為,let-7 在所有這些不同動物中是否以相同的方式使用仍有待觀察。“隨著時間的推移,毫無疑問,幾個門類中 let-7 的調節因子和效應器將被鑑定出來,”他在一篇隨附的評論中寫道。“屆時,我們將能夠回答這個計時機制是否真正具有普遍性的問題。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大眾科學 focused on evolution, ecology, anthropology, archaeology, paleontology and animal behavior. She is fascinated by human origins, which she has covered for more than 25 years. Recently she has become obsessed with birds. Her reporting has taken her to caves in France and Croatia that Neandertals once called home, to the shores of Kenya's Lake Turkana in search of the oldest stone tools in the world, to Madagascar on an expedition to unearth ancient mammals and dinosaurs, to the icy waters of Antarctica, where humpback whales feast on krill, and on a "Big Day" race around the state of Connecticut to find as many bird species as possible in 24 hours. Kate is co-author, with Donald Johanson, of Lucy's Legacy: The Quest for Human Origins. She holds a bachelor of science degree in biological anthropology and zoology from the University of Michigan. Follow Wong on X (formerly Twitter) @katewong

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