美國(guó)紐約大學(xué)研究人員利用新的合成DNA技術(shù)和干細(xì)胞基因工程，創(chuàng)造了人工Hox基因
，其能規(guī)劃和指導(dǎo)細(xì)胞去哪里發(fā)育組織或器官
。近日發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的該項(xiàng)發(fā)現(xiàn)
，證實(shí)了Hox基因簇如何幫助細(xì)胞學(xué)習(xí)并記住它們?cè)隗w內(nèi)的位置
。
幾乎所有的動(dòng)物，從人類到鳥類再到魚
，都有前后軸或一條從頭到尾的線
。在發(fā)育過程中，Hox基因就充當(dāng)了建筑師
，確定細(xì)胞沿軸移動(dòng)的“計(jì)劃”
，以及它們構(gòu)成的身體部位。
如果Hox基因因錯(cuò)誤調(diào)節(jié)或突變而失敗
，細(xì)胞可能會(huì)丟失
，從而影響某些癌癥、出生缺陷和流產(chǎn)的出現(xiàn)
。美國(guó)紐約大學(xué)生物學(xué)副教授
、該研究的共同資深作者伊斯特班·馬佐尼說，如果不了解Hox基因
，人們就無法了解發(fā)育或疾病
。
盡管它們?cè)诎l(fā)育中很重要，但Hox基因的研究具有挑戰(zhàn)性
。它們緊密地組織成簇
，而且在它們被發(fā)現(xiàn)的DNA片段中只有Hox基因，周圍沒有其他基因
，科學(xué)家稱之為“基因沙漠”
。雖然基因組的許多部分都有重復(fù)元素，但Hox簇沒有這樣的重復(fù)
。這些因素使它們獨(dú)一無二
，難以通過常規(guī)基因編輯進(jìn)行研究。
此次
，研究人員通過復(fù)制大鼠Hox基因的DNA制造了長(zhǎng)鏈合成DNA
，然后研究人員將DNA輸送到小鼠多能干細(xì)胞內(nèi)的精確位置。使用不同的物種使研究人員能夠區(qū)分合成的大鼠DNA和小鼠的天然細(xì)胞
。
借助小鼠干細(xì)胞中的人工HoxDNA
，研究人員現(xiàn)在可探索Hox基因如何幫助細(xì)胞學(xué)習(xí)和記住它們的位置
。在哺乳動(dòng)物中，Hox簇被控制激活Hox基因的調(diào)節(jié)區(qū)域所包圍
