胎儿时期就可“整容”?人类自身的遗传工程一直是科幻作品中的热门话题,而遗传工程要优化的目标不外乎那么几种,让人变得更减肥、更聪明、更强壮、更漂亮等等,比如电影《第五元素》中的女主角“莉露”就是通过DNA片段塑造的一个堪称完美的化身。可惜的是,现在我们对基因的各项功能还知之不多,很多所谓的“优化”如果不是出现在科幻作品中,则很可能是骗局。 不过呢,科学家在这方面总是在不断努力,近期一位科学家通过控制小鼠的一些调控片段,从而给小鼠“整容”。这不禁让人惊叹,将来是否可以调控DNA,生出一个完美的小孩呢?
实验机制
生物的外貌等特性由DNA控制
如何表达又由“增强子”等物质控制
由劳伦斯伯克利国家实验室的科学家阿克瑟尔?维塞尔(Axel Visel)组织的科研合作团队发表在《科学》杂志上的一项研究表明,通过编辑小鼠的一些调控片段,人们可以影响出生的小鼠的头骨形状,给小鼠“整容”。这给人们带来了一些启发,或许也使我们向通过遗传工程来优化人类的目标更近了小小的一步。而科学家是如何做到的呢?
要用遗传工程对小鼠进行“整容”,首先要确定对小鼠的什么部位下手。维塞尔他们并没有像大多数人的研究那样对基因直接下手,而是把目光对准了控制基因的DNA片段——增强子。
在我们进一步说明维塞尔小组都作了些啥之前,请让我先在这里用一个比喻来解释一下“增强子”到底是个什么玩意。
在每一个细胞里,有若干条不同的染色体,每一条就好比是一张长长的挂轴(请想象一幅长达几千米的挂轴)。基因则是画在挂轴上的图纸,记录了细胞以及生物个体所需要的各种信息,一幅挂轴上可能有很多这样的图纸,几十、几百、上千都有,但每幅挂轴上其实只有很小一部分的面积画了图纸。
当细胞需要用到图纸上的内容的时候,就会派出复印机——被称作RNA聚合酶的蛋白,专门去挂轴上复印图纸(称为基因的转录),并把成品交给下游去实现各种功能(合成蛋白等)。
然而,复印机本身并不知道应该复印挂轴的什么地方,所以每张图纸的前端画有一些特定的标记——称为启动子——意思是说“这里有图纸,速来复印”,而细胞中还有各种向导——被称作转录因子的蛋白,能识别这些标记,从而指引复印机完成其复印工作。
然而,细胞还需要控制各种图纸的复印速度,所以很多启动子并不会说“速来复印”,而是仅仅说“这里有图纸”,至于要不要来复印,说得比较含蓄。这时候,挂轴上的另一种标记——称为增强子——就来起作用了,有些增强子上面画的内容类似于“速来复印离此处100米以内的图纸”。这样的话,向导认出了增强子的内容之后,就会拉着增强子去找对应的启动子,最后指引复印机复印对应的图纸。