基因解密，讓人類邁向自我再生
科技產業資訊室 (iKnow) - 王宣智 發表於 2019年3月28日
圖、基因解密，讓人類邁向自我再生
切斷蠑螈的腿，它會重新的長出來；壁虎會掉落尾巴迷惑誘導補食者以利脫逃，並在一段時間後長出新的尾巴；水母、海葵可以在被切成兩半後，會再長出完整的身體。哈佛大學的研究人員透過分析三帶黑豹蠕蟲(Three-Banded panther worm)再生過程的基因變化，說明了生物再生過程中基因的變化，讓我們稍稍揭開了生物再生的迷霧。
一段非編碼的DNA 控制著一種稱為早期生長反應(Early Growth Response, EGR)的主控基因，決定主控制基因是否運作。非編碼DNA 就類似電燈的開燈，透過控制電流，決定電燈是否發亮。蠕蟲則是透過摺疊和壓擠的方式，造成非編碼 DNA 的變化形成類似開關的效果，決定主控基因是否運作，進而決定是否進行全身再生。若降低非編碼DNA區域的活性，則會發現所有的再生行為將會消失。
本研究雖然只是揭露了蠕蟲發生再生的過程，但是也能夠詮釋為什麼它不適用於人類。早期生長反應、主控基因與其它上下游的打開和關閉基因在不僅僅存在於蠕蟲中，也存在於其它的物種，包括人類。且當人類的細胞受傷時，人類會打開EGR以修補細胞，但是人類卻無法全身再生呢？研究人員認為雖然 EGR 控制著分裂的反應，但是不同的生物體 EGR 控制的內容確是不同的，就像不同的電路佈線一樣。
人類的基因組只有 2% 會產生類似蛋白質的東西，其它的98%基因組的功能並不清楚。本研究雖然揭露了控制再生反應的開關，非編碼DNA，可以啟動EGR，但是再生過程仍有太多的細節是未知地，需要更進一步研究各種非編碼基因組在再生過程扮演的角色，理解人類多層次的監管機制。透過更深的理解，或許不久的將來，我們或許可以透過組織或器官再生，解決人類如洗腎、糖尿病等慢性病的問題。(720字；圖1)
參考資料：
Genetic Secrets to Whole-Body Regeneration Uncovered. SciTechDaily，2019/3/14
Acoel genome reveals the regulatory landscape of whole-body regeneration. Science，2019/3/15
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