我们每个人都是自发组织化的奇迹:一个受精卵演变成一个复杂的、具有专门组织和正确位置器官的系统。波士顿福赛斯研究所和哈佛大学的研究人员朝着解释这一过程迈出了重要一步。他们发现,当胚胎仅由四个细胞组成时,电梯度开始激活区分左右的基因。
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“我们知道有些东西正在引发差异基因表达,充当发育的主蓝图,并且我们猜测这从一开始就发生了,”福赛斯研究所的生物学家迈克尔·莱文说。他和他的同事使用电压敏感荧光染料追踪了青蛙和雏鸡胚胎中的电势。研究人员确定了导致这种电梯度的机制:细胞表面的微小离子泵。该泵位于胚胎四细胞阶段的一侧,表明胚胎在受精后仅两小时就被划分为左右两侧。莱文随后使用药物禁用另一组胚胎中的离子泵。这些细胞发育成为缺乏正常左右配置的器官。
以前的研究表明,类似的电场也有助于调节成年生物体中的组织生长。 “当蝾螈的腿被切断时,伤口会发出控制新肢体形成的独特电场。如果你将相同的电模式施加到小鼠身上,你也可以获得组织再生,”莱文说。他希望这些知识可以用于靶向不需要的组织生成,例如癌症,或者指导人类受伤器官的愈合。














