[圖文]科學家在蝌蚪頭頂培育出第三隻眼睛 | 陽光歷史

 

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[圖文]科學家在蝌蚪頭頂培育出第三隻眼睛

2016年06月06日 科學探秘-短篇 暫無評論 閱讀 108 次


右邊蝌蚪比正常的多一具眼睛




蝌蚪眼睛培育成功 人類眼球有望實驗長成(圖)


蝌蚪眼睛發育出現異常




蝌蚪眼睛培育成功 人類眼球有望實驗長成(圖)



戴爾教授



據生活科學網10月25日報道,英國科學家表示,他們在研究蝌蚪時,偶然獲得了一個驚人發現,找到辦法來培育可以進行替換或移植的蝌蚪眼睛,並成功培育出第三隻蝌蚪眼睛。


「當我們發現這些額外的眼睛時,我們太吃驚了,」 英國沃裡克大學的尼古拉斯·戴爾教授說,「這根本不是我們所期望出現的結果。」


實驗中,科學家無意中發現了一個基因交換系統,可導致蝌蚪在其身體上本不是長眼睛的地方卻長出了眼睛。於是,他們推測,在高等動物包括人類的早期發育階段中,同樣的辦法可以培育人類的眼球。


戴爾說:"假若你對所有的基因都非常熟悉,並知道如何組合培育眼睛所需的基因,那麼你就可以從胚細胞開始,將所需的基因組合起來,在盤中培育出一隻眼睛。不過在我看來,培養出眼睛各個不同部分的前體細胞可能更具現實意義。我們可以利用這些前體細胞,為患者進行視網膜、晶狀體或虹膜對應損傷部分的相關更換。如果科學家們真的能夠在實驗室中培養出眼球,那無疑將造福一大批患有如眼底病等眼科疾病的患者。"


幾十年來,科學家一直在搜尋控制眼睛發育的關健。此發現將提供控制胚胎細胞發育成眼睛的關健要素。而且,此同樣的信號還將涉及到神經系統的發育。


人造眼睛



蝌蚪眼睛發育出現異常


戴爾教授最初是研究運送能量的ATP的影響。實驗中所使用的早期青蛙胚胎還只發育了8個細胞。研究發現,通過一種特殊的酶或生物催化劑,細胞中的ATP釋放能量,變成其堂兄弟姊妹ADP。當把E-NTPDase-2酶引入將發育成蝌蚪腦袋的胚胎細胞中時,有一隻蝌蚪竟然開始長出了多只眼睛,分別在其體側、腹部或尾巴上。


科學家認識到,他們偶爾發現了一個長久之謎的解決辦法,這個謎就是指導眼睛發育的基因是如何運作的。此過程的關健部分似乎就在短暫釋放能量的ATP中,它通過E-NTPDase-2酶轉換成了ADP。


在人類中,科學家已經知道此酶基因代碼的缺失會導致大腦和眼睛出現嚴重的缺陷。戴爾教授認為此發現表明,在人類眼睛的發育中也有同樣的「發令槍」。他說:「控制眼睛發育的基因眾所周知,但控制機理卻一無所知。如果你知道了正確的信號,從理論上說,你就能在實驗室裡,將沒有區別的細胞培育成眼睛。然而,這還需要很長時間才能做到。如果培育成功,就能移植給患者。」


此研究發表在10月24日出版的《自然》雜誌上。戴爾教授表示,他們的工作還處於初級階段,許多問題還有待解決。比如,制定此培育機理的時間表還是一個重大的難題。其它路線還有待探索,包括探索受ATP/ADP信號影響的更多的發育路線。


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