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round虫如何决定合适的生长时间

(Christopher Hammell)领导的一组研究人员在2020年12月22日的《当前生物学》杂志上报道了基因活性如何与营养水平匹配。他们发现了一个主要的开关,使蠕虫可以在营养缺乏时暂停生长。当环境改善时,动物将继续发育。该开关调节基因活性以匹配营养水平。

秀丽隐杆线虫是一种微小的round虫。在实验室中,这种蠕虫在大约三天的时间内从胚胎发育成959个细胞的成虫。哈梅尔说:

“这总是以相同的方式发生。你总是得到959个细胞,而给你这些细胞的那些分裂模式总是在一只动物和另一只动物之间以相同的方式完成。”

指导这种灵活程序的基因会以可预测的模式打开和关闭,因为胚胎会在几个幼虫阶段变成完全形成的蠕虫。

在野外,蠕虫并不总是依赖舒适的温度和丰富的食物。有时,开发必须暂停,直到情况改善为止。Hammell的团队发现了一种称为BLMP-1的蛋白质,该蛋白质可调节基因活性(转录)以跟上发展的步伐。当条件良好时,BLMP-1水平会增加并解散DNA片段,因此基因更容易获得。然后激活剂在合适的时间打开基因。Hammell解释说:“这是一种预言性的机制,可以说一切都可以,使开发尽可能强大。” 如果条件不是最佳的话,BLMP-1水平会下降,使基因紧密堆积,从而减慢甚至停止发育。

该团队的实验表明,BLMP-1是数千个在发育过程中循环循环的基因的主要调控因子。哈梅尔说,这是令人惊讶的,因为他的团队最初着手研究少数发育基因。BLMP-1的独特之处在于它可以协调许多不同种类的过程。

Hammell并不是第一个引起人们对BLMP-1的关注的研究人员。已知在某些人类血液癌中,一个类似的基因会过度活跃,从而改变大量基因的活性。Hammell希望线虫中的BLMP-1将为研究人类疾病提供一个模型系统。

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