精心培育的柠檬霜壁虎,患上了皮肤癌……( 三 )


精心培育的柠檬霜壁虎,患上了皮肤癌……
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白色细胞增多的柠檬霜|credit:LonghuaGuo,SteveSykes
在这里要解释一下虹膜细胞的概念 。 在生物体内 , 产色细胞(Color-producingcells)形成生物体的颜色和图案:如黑色素细胞(melanocytes)会以化学方式产生色素 , 虹膜细胞(iridophores)则通过制造晶体产生结构性颜色 。 虹膜细胞广泛存在于昆虫、鱼类、鸟类、两栖动物和爬行动物中 , 不同类型的虹膜细胞会产生不同的颜色 。 变色龙和章鱼的伪装色就来自于其对虹膜细胞的调控 。
新的疾病模型
SPINT1基因此前已经被证实与人类的皮肤癌有关 , 是一个与人类皮肤黑色素瘤有关的肿瘤抑制基因 。 虽然良性黑色素瘤可以在早期发现后通过手术切除治愈 , 但就目前而言 , 恶性黑色素癌的5年存活率只有15-20% 。
郭龙华告诉《知识分子》 , 在此之前 , 虽然小鼠既是哺乳动物 , 也是常见的模型动物 , 但它并没有很好地复制人体黑色素瘤的表型:SPINT1这个基因可以在小鼠中抑制肿瘤的发生 , 但是皮肤的表型并不是黑色素瘤 。 而且如果不是在成体中诱导突变 , SPINT1的缺失会导致小鼠胚胎的死亡 。 在斑马鱼中的突变会引起皮肤细胞的增殖 , 但也不是产色细胞瘤 。 用于研究人体黑色素瘤的斑马鱼SPINT1基因突变模型需要额外引入HRAS突变或者移植黑色素瘤细胞 。
而关于柠檬霜壁虎的新发现 , 则为人体黑色素瘤的研究增加了新的模型动物 , 未来可能会开辟一条人体黑色素瘤新的研究道路 。
“虽然柠檬霜的表型是在虹膜细胞 , 但是虹膜细胞和黑色素细胞等产色细胞都来自同一群胚胎细胞 。 斑马鱼中的研究表明虹膜细胞和小鼠黑色素细胞的很多调控基因都是一致的 。 ”郭龙华说 。
此外 , 作为鸟类和哺乳类动物的近亲 , 壁虎、蛇等有鳞类动物(squamates)在许多重要的生物学特性上表现出广泛的变异 , 包括肤色、分泌毒液和再生等 , 由于缺乏基因组工具 , 研究人员们很少对有鳞类动物进行遗传学研究 。 虽然许多人在很多年前就做了爬行动物某一表型背后遗传规律的追踪工作 , 但是没有人能够鉴定出某一特定表型背后的遗传学调控的基因 。 郭龙华表示 , “我们的工作将爬行动物带入了现代遗传学的时代 。 ”
从2017年开始 , 郭龙华和团队用了一年多的时间来收集柠檬霜的DNA样本 , 用一年多的时间进行基因测序和分析 , 最后用了一年多时间整理成文 。
郭龙华说 , 柠檬霜的故事虽是“一个意外” , 内容也很有趣 , 但还是需要投入大量的时间和精力才能看到产出 , 他很开心这个曾经的sideproject(副课题)能够成功完成 。
柠檬霜和SPINT1基因的研究已经暂告一段落了 。 如今 , 郭龙华和团队已经开始了壁虎其他几个表型的新研究 , 他也在期盼着能够建立自己独立的实验室 , 未来会继续致力于用遗传学和基因组学研究有趣的科学问题——“遗传学的好处是你可以研究任何你喜欢的生物学问题 , 得到有时令人完全意外的发现 。 ”
而壁虎“贩子”史蒂夫 , 在研究结束之后 , 对其他所有发生SPINT1基因突变的柠檬霜都实现了安乐死 , 并决定在科学研究彻底解决这一问题之前 , 不再繁育新的柠檬霜 , 不再因人类的欲望而让它们承受基因突变带来的痛苦 。
精心培育的柠檬霜壁虎,患上了皮肤癌……
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参考资料:
1.https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%B1%B9%E7%B4%8B%E5%A3%81%E8%99%8E
精心培育的柠檬霜壁虎,患上了皮肤癌……】2.https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1009580