科学家把研究再生下一个层次通过三级豹蠕虫转基因

三级豹蠕虫是一个非常令人印象深刻的海洋动物。科学被称为acoel蠕虫命名Hofstenia miamia这些小动物,只长到500微米可以执行最伟大的壮举之一在动物世界里,全身再生。

删除Hofstenia miamia的的尾巴,它就会成长。删除它的头和另一个,包括从嘴到大脑,将增长。蜗杆切三个独立的片段,在八周内会有三个完全成形的蠕虫。再生的力量使得他们的首要研究课题的科学家。现在,一组研究人员正在研究这些蠕虫通过转基因到下一水平。

在一项新的研究发表在11月8日细胞发育曼西斯利瓦斯塔瓦教授领导的研究人员在美国哈佛大学,有机和进化生物学等发明了一种方法使转基因豹蠕虫研究如何再生过程通过转基因技术工作。

转基因技术是当科学家引入一些生物体的基因组,通常并不是基因组的一部分。“这是一个工具,生物学家们用来研究细胞或组织内工作一个动物的身体,”斯利瓦斯塔瓦说。

斯利瓦斯塔瓦和合著者洛伦佐。里奇前在斯利瓦斯塔瓦的实验室做博士后研究,修改DNA注入胚胎,刚刚被受精。DNA及其修改然后整合在基因组的细胞分裂。蠕虫到期时它会发光。过程需要大约八周,但回报是更长的时间,因为,光芒将被传递到其孩子和他们的孩子。

当引入基因成为蛋白质就散发出一种荧光辉光使它们在黑暗中发光。这些荧光蛋白荧光绿色或红色,可以揭示发光的肌肉细胞或发光的皮肤细胞,例如。这个过程允许研究人员能够想象更好的细节的细胞是什么样子,在动物,以及它们是如何相互作用的。,研究人员可以添加或带走蠕虫病毒的基因组特定信息。

转基因技术使得研究者研究的精度在有机体任何过程的具体机制。三级豹蠕虫的研究人员现在可以做非常精确的操作,如某些基因的开关。切换不同的基因打开或关闭可能会导致身体部分的蠕虫再生在错误的地方,但最终它可以帮助科学家缩小需要哪些基因对蠕虫进行全身再生。

“马上,这给了我们一个窗口工作的细胞解剖这些虫子,”斯利瓦斯塔瓦说。他们发现蠕虫的肌肉细胞像手指一样的预测,让他们互相联锁以及像手指一样的皮肤和肠道细胞的延伸。紧张的肌肉连接列网格保持紧密地联系在一起,提供了蠕虫病毒的结构和支持。”告诉我们,肌肉可能是作为支架,把虫子的身体在一起。”

研究者感兴趣了解下肌肉是否一起做不仅仅是持有的事情,但也在存储和沟通信息需要重新生成。

斯利瓦斯塔瓦一直在研究这些蠕虫十年以来她收集120人在百慕大怀特黑德研究所博士后研究员。2015年,她加入了哈佛大学,有机和进化生物学和推出了一个研究项目重点研究再生和干细胞豹蠕虫。

“新研究生物体,比如三级豹蠕虫,持有许多问题的答案,不能在物种进行研究是传统实验室模型系统,”斯利瓦斯塔瓦说。从2015年第一个收集的蠕虫,斯利瓦斯塔瓦已经建立了许多的资源和技术,将允许其他实验室使用豹蠕虫研究许多生物学问题,尤其是关于全身再生。除了这项研究中,斯利瓦斯塔瓦和他的同事发表的综合表征胚胎和神经系统和发现一些DNA开关出现控制基因这些蠕虫的全身再生。

现在,使转基因昆虫的能力,研究人员说,他们是最兴奋的研究人口的干细胞再生的关键。细胞被称为neoblasts和被认为是多能,这意味着它们可以产生任何其他细胞类型的动物,如神经元,皮肤细胞,肌肉细胞,或肠道细胞。

“我们不知道任何一个这些细胞如何行为在动物中再生,”斯利瓦斯塔瓦说。”这实际上工作的真正影响在于使转基因这种新的能力蠕虫将使我们能够研究干细胞和再生在深度超过。例如,我们想使阀杆细胞发光,所以我们可以直接看他们分而让所有其他细胞类型的动物,甚至是一个全新的大脑。”