英国科学家宣布，他们已经发现了涡虫的身体某些部位在被截掉后能够再生的基因。
英国诺丁汉大学的科学家对涡虫身体部位的再生能力进行了研究，这些部位包括头部和大脑，有一天这项研究有可能会使老化或受损的人体器官和组织再生成为可能。诺丁汉大学生物学院的英国研究委员会成员阿齐兹亚布巴克博士是这项研究的领导者，该研究显示，一种被称作“Smed-prep”的基因显然是导致涡虫的头部和大脑适当再生的基本要素。
涡虫具有在被截断后，身体部位再生的独特能力，这些部位包括头部和大脑。它们含有成熟干细胞，这些细胞经常分裂，变成身体缺失的所有类型的细胞。该研究显示，当涡虫的身体部位进行再生时，是一套基因在控制这一过程，使它们在正确位置再生出大小、形状和方位保持原状的肢体。该研究成果发表在4月22日的《公共科学图书馆遗传学》（PLoS Genetics）杂志上。
涡虫具有在被截断后，身体部位再生的独特能力，这些部位包括头部和大脑。
亚布巴克说：“这些令人震惊的涡虫为我们观察一种非常简单的动物的组织再生能力提供了很好的机会，它们可再生的肢体范围非常广泛，而且再生起来相当轻松。我们想弄明白成熟干细胞是如何帮助任何动物形成和再生受损的或失掉的器官和组织的。了解其他动物的再生能力，会给人类再生医学研究带来很大好处。”
他说：“如果我们清楚组织在正常环境下再生时都发生了什么，我们就能构想出安全取代人类由外伤或疾病导致受损的器官、组织和细胞的方法。例如，这对治疗老年痴呆症非常有价值。通过这种知识，我们还能评估出当干细胞在正常再生过程中出现错误，会产生什么后果，例如血液干细胞出现问题，可导致白血病。”
研究人员表示，Smed-prep是组成涡虫头部的细胞正确分化和定位的必要因素，也是确定头部位置的关键。他们还发现，尽管Smed- prep的出现是导致头部和大脑处于正确位置的决定因素，但是涡虫干细胞会在其他不相干的基因影响下，形成脑细胞。不过研究人员表示，即便如此，如果没有Smed-prep，这些细胞是无法自行组织起来，形成正常大脑的。
参与这项研究的研究生丹尼尔菲利克斯22日说：“从分子层面了解组织的改造和再生，对再生医学的研究至关重要。涡虫因其强大的再生能力而特别出名，它们能在头部被砍掉以后再生一个新的出来。通过Smed-prep的同源异位基因，我们确定了第一种对再生期间获得上述结果和模式起关键作用的基因。这是一项振奋人心的研究项目，能参加这项研究，并把它作为我的论文课题，我感到非常幸运。”（来源：新浪科技 任秋凌）
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《公共科学图书馆遗传学》杂志发表论文（英文）
The TALE Class Homeobox Gene Smed-prep Defines the Anterior Compartment for Head Regeneration
Daniel A. Felix, A. Aziz Aboobaker*
Planaria continue to blossom as a model system for understanding all aspects of regeneration. They provide an opportunity to understand how the replacement of missing tissues from preexisting adult tissue is orchestrated at the molecular level. When amputated along any plane, planaria are capable of regenerating all missing tissue and rescaling all structures to the new size of the animal. Recently, rapid progress has been made in understanding the developmental pathways that control planarian regeneration. In particular Wnt/beta-catenin signaling is central in promoting posterior fates and inhibiting anterior identity. Currently the mechanisms that actively promote anterior identity remain unknown. Here, Smed-prep, encoding a TALE class homeodomain, is described as the first gene necessary for correct anterior fate and patterning during planarian regeneration. Smed-prep is expressed at high levels in the anterior portion of whole animals, and Smed-prep(RNAi) leads to loss of the whole brain during anterior regeneration, but not during lateral regeneration or homeostasis in intact worms. Expression of markers of different anterior fated cells are greatly reduced or lost in Smed-prep(RNAi) animals. We find that the ectopic anterior structures induced by abrogation of Wnt signaling also require Smed-prep to form. We use double knockdown experiments with the S. mediterranea ortholog of nou-darake (that when knocked down induces ectopic brain formation) to show that Smed-prep defines an anterior fated compartment within which stem cells are permitted to assume brain fate, but is not required directly for this differentiation process. Smed-prep is the first gene clearly implicated as being necessary for promoting anterior fate and the first homeobox gene implicated in establishing positional identity during regeneration. Together our results suggest that Smed-prep is required in stem cell progeny as they form the anterior regenerative blastema and is required for specifying anterior cell fates and correct patterning.
