科学家用基因技术为蝌蚪培育出第三颗眼球
据国外媒体报道，英国科学家近日称，他们最近在实验室利用基因技术，成功地在蝌蚪头部培育出第三颗眼球。如果这项技术未来应用在人类身上，将可以通过实验室制造大量眼球造福眼科疾病患者。
英国科学家在蝌蚪头部培育出第三颗眼球
在10月25日出版的《自然》杂志上，英国科学家刊登了他们有关此次研究的最新进展。负责此次研究的英国华威大学神经学科学家尼古拉斯·戴尔说：“假若你对所有的基因都非常熟悉，并知道如何组合培育眼睛所需的基因，那么你就可以从胚细胞开始，将所需的基因组合起来，在盘中培育出一只眼睛。不过在我看来，培养出眼睛各个不同部分的前体细胞可能更具现实意义。我们可以利用这些前体细胞，为患者进行视网膜、晶状体或虹膜对应损伤部分的相关更换。如果科学家们真的能够在实验室中培养出眼球，那无疑将造福一大批患有如眼底病等眼科疾病的患者。”
科学家们已经确定了一些两栖动物的基因，用以正式开始并指导他们的“眼动区转录因子”的眼睛发育研究。研究中，这些基因是如何在某个时候在适当的位置被激活还是一个谜。英国研究人员表示，一个含氮分子会发生一系列变化，形成青蛙的眼睛，这种生成机制在人类或其它动物眼睛的形成中可能同样适用。在调查研究位于细胞外表面的“胞外酶”分子是如何促进非洲爪蟾的运动力发展时，戴尔与发展生物学家伊莉沙白·琼斯及同事们意外地发现了眼转换。几十年来，科学家们一直在搜寻控制眼睛发育的关健，这一最新发现将提供控制胚胎细胞发育成眼睛的关健因素，这一同样的信号还将涉及到神经系统的发育。
生物学家们将这种胞外酶分子注入了含有8个细胞的青蛙晶胚中。实验发现，当其中一个胞外酶被注射到最终会形成头的细胞中后，触发了错误的眼睛发育，结果蝌蚪芽变出了三只眼睛而不是正常的两只眼睛。当科学家们将胞外酶注入其它发育中的体细胞中时，更奇怪的事情发生了，胞外酶分子导致了一个额外的“异位”眼睛的生成，结果蝌蚪的体侧、腹部或者尾巴处长出了一个多余的眼睛。科学家称，酶从分子水平上将大量储存能量的三磷酸腺苷分子转化成为二磷酸腺苷酸，最后导致了胚胎的眼睛生成。研究人员认为，由于在包括人类等许多生物物种中都可能存在同样引发眼睛发育的机制，因此他们担心人体中对应酶的突变将可能引起严重的头部和眼睛的畸形。
英国科学家认识到，他们的这一偶然发现其实解答了一个长久以来的谜，这个谜就是指导眼睛发育的基因是如何运作的。此过程的关健部分似乎就在短暂释放能量的ATP中，它通过E-NTPDase-2酶转换成了ADP。在人类中，科学家已经知道此酶基因代码的缺失会导致大脑和眼睛出现严重的缺陷。戴尔教授认为此发现表明，在人类眼睛的发育中也有同样的“发令枪”。他说：“控制眼睛发育的基因众所周知，但控制机理却一无所知。如果你知道了正确的信号，从理论上说，你就能在实验室里，将没有区别的细胞培育成眼睛。然而，这还需要很长时间才能做到。将细胞培育成眼睛组织如视网膜和晶体可能更为具体实际，如果培育成功，都能移植给患者。”
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