調控特定基因活性 再生記憶可改寫
中研院細胞與個體生物學研究所助研究員陳振輝團隊,首度證實動物的再生記憶可以被改寫。 (記者簡惠茹攝)
中研院細生所顛覆百年學界假說
〔記者簡惠茹/台北報導〕中研院細生所助研究員陳振輝團隊,顛覆百年以來生物學界的既定假說,成功證實「再生記憶」可以被改寫,透過調控特定基因活性,可以讓動物再生出不同大小和形狀的組織,可望對再生醫學發展有幫助。
有助未來再生醫學發展 研究昨登國際期刊
中研院細胞與個體生物學研究所助研究員陳振輝團隊,首度證實動物的再生記憶可以被改寫。陳振輝表示,過去學界沒有發現再生記憶可以改變的例子,他們研究發現,調控特定基因活性可以改寫再生記憶,提出再生記憶的提取模型,未來可望幫助再生醫學的發展。此研究昨天刊登於國際期刊「當代生物學」(Current Biology)。
陳振輝表示,再生是指受傷後失去大片身體組織長回來的過程,人體其實也有再生能力,但僅限於簡單的組織,例如皮膚受傷後復原。不過有些脊椎動物有很強再生能力,斑馬魚就是其中之一,實驗主要以斑馬魚為研究對象,並擴大到其他生物。
陳振輝指出,團隊歷經五年研究,實驗浸泡藥水後誘發斑馬魚基因突變,從上萬條斑馬魚中,終於找到有斑馬魚再生記憶基因發生問題,無法順利再生,藉此找出突變點所在位置,確定影響再生的關鍵基因「DNA聚合酶阿爾法次單元2」。
5年研究 從上萬條斑馬魚中找出突變點
陳振輝解釋,這個特定基因會直接影響DNA複製和細胞分裂,藉由調控牠的活性,可以有效改寫再生記憶。以成年受傷斑馬魚實驗,調控該基因活性後,會再生出縮小版的尾鰭或魚鱗,且改寫過的再生記憶可以長期穩定存在,控制新生組織的大小和形狀。
團隊還探討這樣的再生記憶機制,是否在其他動物身上也可看到,因此與細生所副研究員蘇怡璇和臨海研究站主任游智凱合作。陳振輝指出,發現類似的再生機制也會影響頭索動物文昌魚和環節動物水蚯蚓的再生反應,文昌魚會長出縮小版尾巴,水蚯蚓受傷後,則會長出縮小版的頭部體節,且仍具有攝食功能。
陳振輝團隊也提出再生記憶的提取模型,他表示,斑馬魚大概需要七到十四天可以再生恢復完整的尾鰭,在特定時間調控該特定基因活性,可以有效改寫再生記憶。
中研院細胞與個體生物學研究所助研究員陳振輝(左四)團隊,首度證實動物的再生記憶可以被改寫。(記者簡惠茹攝)