河北
想象一列火车停在车站。乘客们登上火车，找到自己的座位。列车员在过道间来回走动，检查车票。但有一个问题——火车司机的表坏了。结果，车门一直关不上，汽笛一直不响，火车也一直没启动。当细胞中的发育节奏被打乱时，也会发生类似的情况。这不仅仅是让人上班迟到，而是可能意味着长成健康的成年人还是永远无法成长的天壤之别。
在一种叫秀丽隐杆线虫的蠕虫中，冷泉港实验室教授克里斯托弗·哈梅尔及其团队此前发现了基因表达脉冲如何驱动发育。然而，其精确时间安排背后的机制仍是个谜。现在，该团队发现，由两种已知蛋白质MYRF-1和LIN-42组成的反馈回路就像是线虫基因组的“主发育时钟”，控制着每个脉冲的开始时间和持续时间。这是首次发现这种不会重复运行的生物钟。
“这是秀丽隐杆线虫体内所有细胞的中央时钟，”哈梅尔解释道。“它负责协调一系列顺序脉冲的基因表达，这些脉冲必须按顺序且仅发生一次，才能确保正常的发育进程。它就像个棘轮一样。在发育过程中，它会反复开关基因，但最终，它只朝一个方向前进。”
通过结合经典分子实验、DNA和蛋白质测序，以及AI工具AlphaFold，研究团队聚焦于MYRF-1在秀丽隐杆线虫发育中的关键作用。值得注意的是，他们发现这种蛋白质就像发令枪，并且对每个发育阶段末期的检查点至关重要。
一旦基因表达的脉冲启动，MYRF-1还会激活LIN-42，由它来把控每个脉冲的强弱和长短。研究团队一旦把MYRF-1给阻断，整个发育周期就乱套了。
“我们之前真没见过这种事儿，”哈梅尔说。“MYRF-1算是所有细胞主调控时钟里的一环，但它同时也是每个生长阶段的关键制造者，还握着那把主钥匙。要是每个阶段没配上对的钥匙，发育就卡壳了，根本走不下去。”
该团队还包括冷泉港实验室研究主管利莫·约书亚-托尔，目前正在研究LIN-42和MYRF-1如何在物理层面互动，以及这些细胞时钟在发育过程中如何彼此交流。搞懂这些时钟如何同步运作，就能为将来研究细胞生长、进程和分化铺平道路。
“MYRF-1/LIN-42机制在所有细胞里都在运作，”哈梅尔说。“当你观察正常发育时，这些独立的细胞时钟每一个看起来都是同步的。但它们之间到底有没有在互相沟通？我们以前还真没仔细琢磨过这事儿。”
攻克这一难题，未来或许能让我们更清楚地认识遗传疾病和发育障碍，帮我们“迈出关键一步”，为无数本不该早早凋零的生命带来希望。
了解更多信息： 吴佩佩等人，《分子计时器把生物整体发育节奏与关键节点挂钩》，《美国科学院院刊》 (2026)。 DOI: 10.1073/pnas.2606846123
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
