控制发育时间的通用基因

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蠕虫、海胆、苍蝇、鱼类和人类等多种生物,在发育时间方面可能都遵循着相同的节拍。根据今天发表在《自然》杂志上的一项研究,马萨诸塞州总医院和哈佛医学院的研究人员发现,一种已知可以调节秀丽隐杆线虫发育的微小 RNA 基因,存在于所有左右两侧基本相同的动物的基因组中。(这排除了水母和珊瑚等更原始的动物。)这种分子计时器的普遍性,由一个名为 let-7 的基因编码,表明它是在这些动物的最后一个共同祖先中进化出来的,距今已有近十亿年。如果得到证实,这一发现可能对理解生物如何控制细胞从受精卵发育到成体的协调过程至关重要。

团队负责人加里·鲁夫昆 (Gary Ruvkun) 和他的同事在 2 月份首次描述了 let-7,当时他们在秀丽隐杆线虫中发现了它。随后的工作记录了它在两侧对称动物中的普遍存在。具体来说,他们发现 let-7 在某些时间表达——例如在果蝇变态之前——因此强烈暗示它在控制发育转变中起作用。但 let-7 并非单独行动。相反,它是涉及所谓靶基因和效应基因的“基因级联”的一部分。有趣的是,研究人员能够在果蝇和脊椎动物中识别出 let-7 的靶基因,这表明整个基因级联在进化过程中得到了保守。然而,CNRS 研究员安德烈·阿杜特 (Andre Adoutte) 认为,let-7 在所有这些不同动物中是否以相同的方式使用仍有待观察。“随着时间的推移,毫无疑问,几个门类中 let-7 的调节因子和效应器将被鉴定出来,”他在一篇随附的评论中写道。“届时,我们将能够回答这个计时机制是否真正具有普遍性的问题。”

Kate Wong is an award-winning science writer and senior editor at 大众科学 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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