“蚯蚓为何切两半还能再生？我科学家找到关键基因”

本篇文章815字，读完约2分钟

科学技术日报记者赵汉斌

蚯蚓不仅是土壤生态系统的重要成员，而且还具有极强的前后部体节再生能力。 但是，蚯蚓为什么有再生的能力一直是个谜。 最近，中国科学院昆明动物研究所在《自然通讯》上发表的研究成果，明确了蚯蚓再生的分子细胞学机制。

自然界动物的再生能力，一直是我喜欢的，是一个非常复杂的生物学过程。 斑马鱼、蝾螈、壁虎等脊椎动物可以治愈伤口，也可以使失去的心脏、尾巴、镜片器官或附属肢再生。 少量组织和细胞再生整个生命体的“本领”也被广泛用于干细胞生物学和再生医学的研究。

关于蚯蚓，达尔文在《腐植土的形成和蚯蚓的作用》中感叹道:“找到其他生灵看起来不太容易，很谦虚，但在世界历史进程中起着如此重要的作用。”

中科院昆明动物研究所吴东课题组序列了准染色体水平优质的安德爱胜虫基因组，通过不同再生时期的bulk转录组(大量测序)和单细胞转录组的整合，揭示了蚯蚓再生的分子细胞学机制。 发现蚯蚓基因组中的重复序列line2易位元件可能在蚯蚓再生中起重要的调控作用，如line2易位元件以显着高的比例插入蚯蚓早期再生相关的差异基因位点，并有一些差异表达的line2易位

课题组发现，以涡虫等高度再生物种为中心调控的egr1 (早期生长因子)不仅在蚯蚓再生过程中发生差异高表达，侧翼的line2易位元件也发生了显着差异表达上升，这些显着差异表达元件通过调控邻近基因 另一方面，课题组在蚯蚓基因组中发现了大量的基因拷贝，这些扩增的基因家族对发育生物学路径最为重要，发育和再生可能在某些路径上是共同的。

课题组还发现，一些显著扩增的基因家族可能通过增加其拷贝数的剂量效应来控制蚯蚓的再生过程。 另外，解析蚯蚓再生初期的单细胞转录组含蓄，蚯蚓再生早期72小时后损伤愈合部位细胞的高比例成分是干细胞，多能干细胞在蚯蚓再生初期的过程中具有重要意义。 该研究提供了蚯蚓再生的候选分子细胞学机制，提出蚯蚓可以作为研究再生生物学和再生医学的新模型。