因此,这项研究的另一个重要之处在于,可以让人进一步认识编码基因和非编码基因各自的功能和相互作用 。人类基因组只有约2%的基因组能编码制造蛋白,生长出器官和组织,但是98%的非编码基因组在做什么是长期以来尚未弄清但又是迫切需要知道的 。此前,研究人员已经知道,非编码基因可以导致很多疾病,同时可以启动和关闭许多编码基因,也即非编码基因在指挥编码基因 。现在,初步了解了EGR基因受非编码基因调控后也就能进一步明确,非编码基因可能还控制着器官和组织的再生,至少是启动器官和组织再生的基因开关 。
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在蠕虫中,非编码基因告诉编码基因打开或关闭,而要让基因开启或关闭,蠕虫细胞中通常被紧密折叠和压缩的DNA必须发生变化,使新的区域可以被激活 。因此,基因组中的基因是动态变化的,才有可能启动再生过程 。
不过,不同动物的再生过程事实上是非常复杂的,而且再生医学研究也已经有很多成果,其中,即便是获得诺贝尔奖的与再生医学相关的研究成果也只是阐明了生物再生的某一点线索或原理,无论是总体再生还是局部再生(组织器官再生),离全面揭开生物再生之谜还很远 。
1986年神经生长因子研究、2007年胚胎干细胞和哺乳动物的DNA重组、2012年成熟细胞可被重新编程变为多能性(诱导的多能干细胞,iPS)等都获得诺贝尔生理学或医学奖,这些成果都涉及再生医学,但也只是揭示了生物再生的某一机理 。尤其是2012年的诺贝尔生理学或医学奖,授予的是英国的约翰·格登和日本的山中伸弥 。
前者于1962年把蝌蚪的分化细胞的细胞核移植进入卵母细胞质中,并培育出成体青蛙;后者把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四种转录因子基因克隆入病毒载体,然后引入小鼠成纤维细胞,发现可诱导其发生转化,产生的iPS细胞在很多方面都与胚胎干细胞相似 。
从理论上看,iPS细胞可以像胚胎干细胞一样进行全能分化,不仅可能长出整个生物个体,还可以长出各种组织器官 。但是,实际上,这样的结果尚未出现,而且需要引入外源性基因来改变生物个体原来的基因 。但斯里瓦斯塔瓦现在发现,人和其他动物也像蝾螈一样含有可以启动组织器官再生的基因或总开关,说明生物体内普遍存在一种内在的再生机制,用不着引入外源性基因来开启再生过程 。
还有更多研究人员早就发现了很多与器官组织再生有关的基因 。例如,美国哈佛医学院的研究人员发现基因在未成年动物(包括人类)体内激活,伴随着动物进入成年期其活跃性将停止,这种基因能够确保老鼠组织再生,或者至少重新生长出趾尖和耳朵 。一旦这些动物年龄超过5个星期,它们将不会再生那些组织 。显然,这也是研究组织和器官再生的线索 。
从发现开启组织器官再生的主控基因到真的能长出组织器官,还有很长的路要走 。而且,如果真能开启组织器官的再生,如何控制这样的基因又成为另一个问题,否则就会导致肿瘤的产生 。
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