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會變身的細胞


科技工作者之家位於斑馬魚鰭尖的色素細胞,會在社交活動中發光,就像升旗一樣。近日,美國維吉尼亞大學和其他機構的研究人員進行的一項新研究發現,斑...

- 2019年6月06日08時33分
- 科學文摘 / 科技工作者之家

科技工作者之家

位於斑馬魚鰭尖的色素細胞,會在社交活動中發光,就像升旗一樣。

近日,美國維吉尼亞大學和其他機構的研究人員進行的一項新研究發現,斑馬魚體內的一些黑色素細胞可以在發育成熟後變成灰色,最終變成白色。通過進一步觀察,研究人員發現這些細胞的基因表達和色素化學發生了巨大的變化。相關論文發表在《美國國家科學院院刊》雜誌。


通訊作者、維吉尼亞大學生物系的形態發生學教授David Parichy說:「我們意識到,這些細胞有一段隱藏在科學家眼皮底下的秘密歷史。人們對斑馬魚進行了30多年的密切研究,但這是人們首次注意到這種轉變。這是一個非常令人驚訝的發現。」

發育成熟的細胞直接分化成另一種細胞的能力非常罕見。正常情況下,這種改變需要實驗干預,使細胞在培養皿中恢復到幹細胞狀態,然後才能分化或轉化為其它細胞。而這項新的研究表明,一些發育成熟的細胞可能比人們普遍認為的更容易發生變化。

「很長一段時間以來,發育生物學家一直認為,一旦細胞完成發育,就會保持這種狀態。但我們發現情況並非總是如此。事實上,有一些罕見的細胞群即使在完成最初發育後也能轉變成新的細胞,而教科書上說這是不應該發生的。」 Parichy說。

幹細胞能夠分化成多種類型的細胞,然後這些分化的細胞通常就會保持這種狀態一直不變,但是這些在斑馬魚上新發現的黑色素細胞,最初含有黑色素,最後卻被一種白色素取而代之。這些細胞阻斷了製造黑色素的分子通路,並啟動了新的基因,使其呈現出新的面貌。

研究還表明,斑馬魚能夠識別這些轉化細胞是否存在,這影響了它們的社會互動。這些細胞位於鰭尖,會在社交活動中發光,就像升旗一樣,向其他斑馬魚發出信號。因此,變白的黑色素細胞可能會影響野生魚類的聯繫,從而影響它們獲得食物和配偶,以及躲避捕食者。

值得注意的是,作者還在斑馬魚中發現了另一種白細胞群,它們以不同的方式形成,而且不同種類的魚有不同的細胞群。Parichy指出,這項研究「真正展示了我們可以從解決從基因到細胞、行為到進化等各個層面的問題中學到很多東西。」


科界原創

編譯:花花

審稿:三水


責編:張夢

期刊來源:《美國國家科學院院刊》

期刊編號:0027-8424

原文連結:

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