科學人新聞

永恆的生育力

2020-08-01 撰文/李文斯頓(Stephenie Livingston)
科學家最近找到貝螅掌控這項能力的基因,可觸發生殖細胞的生成。


外觀呈現毛髮狀、透明的貝螅(hydractinia),會在寄居蟹的殼上形成群落,這種獨特的生活習性已經夠奇怪了,但更怪異的是,這種海洋底棲生物可以無限產出精子及卵子。現在科學家已經找到賦予貝螅這種能力的重要基因(而且人類也有這個基因),他們說,首次證實此基因單獨作用,就能活化生殖細胞。


貝螅有多個基因與人類相同,但研究貝螅的實驗室很少,美國史瓦斯摩學院(Swarthmore College)生物學家杜柏克(Timothy DuBuc)實驗室是其中之一。杜柏克發表在今年2月《科學》的論文指出,他與其他研究人員合作測試新方法,從動物胚胎細胞的DNA中裁切出一段稱為Tfap2的基因,接著調控這段基因在特定細胞中的活性。貝螅全身透明,正好方便研究人員觀察基因剔除後的影響:剔除Tfap2的貝螅在成年後並不會產生精子和卵子。研究團隊還證實,該基因作用於成年貝螅的幹細胞,使其持續轉變成生殖細胞(後續發育成精子或卵)。


哈佛大學發育生物學家艾克斯塔弗(Cassandra Extavour)並未參與這項研究,她稱這項研究使用的先進技術是「卓越的功績」。她也評論,這項研究引入多種方法來干擾貝螅基因的功能,以貝螅屬及其近親(包括水母和海葵)而言,這些基因剪輯技術是迄今最有效的研究方法。


在科學家研究過的其他動物中,Tfap2只會在胚胎發育過程中觸發生殖細胞的生成,且與其他發育過程有關。在人體中,Tfap2在發育過程中只作用一次,來活化一定數量的生殖細胞,進而發育成精子和卵。人體若失去這些生殖細胞,將造成不育;睾丸癌及卵巢癌等疾病也可能與Tfap2變異有關。該研究團隊說,觀察該基因的作用,能幫助他們更了解人類的生殖疾病及治療方式。


杜柏克說:「對有興趣了解生殖細胞生成核心機制的人來說,貝螅是最適合的動物。」(林慧珍 譯)


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