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????邊為嵌合型老鼠，眼睛是黑色的，毛皮上有黑色斑點(diǎn)，這是由來自領(lǐng)鞭毛蟲Sox基因的干細(xì)胞產(chǎn)生的。右邊野生型老鼠眼睛是紅色的，毛皮是白色的。圖片來源：英國倫敦瑪麗女王大學(xué)

最新一期《自然·通訊》雜志上發(fā)表了一項(xiàng)具有里程碑意義的成果：科學(xué)家利用單細(xì)胞生物的遺傳基因創(chuàng)造出一種多能干細(xì)胞，并使這些干細(xì)胞完全發(fā)育成小鼠，成功重寫了“生命劇本”。這項(xiàng)研究揭示了人類與單細(xì)胞生物共享一個早于動物的共同祖先，從而重新定義了人們對干細(xì)胞遺傳起源的理解，并為探索遺傳工具進(jìn)化的多功能性提供了全新視角。

在這項(xiàng)看似科幻小說般的實(shí)驗(yàn)中，包括英國倫敦瑪麗女王大學(xué)在內(nèi)的國際團(tuán)隊(duì)利用了一種在領(lǐng)鞭毛蟲中發(fā)現(xiàn)的特定基因，成功創(chuàng)建了干細(xì)胞，并進(jìn)一步利用這些干細(xì)胞培育出了活生生的小鼠。領(lǐng)鞭毛蟲是一種與動物有親緣關(guān)系的單細(xì)胞生物，其基因組中包含類似于驅(qū)動哺乳動物干細(xì)胞多能性的Sox基因版本。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了長久以來認(rèn)為關(guān)鍵基因僅在動物體內(nèi)進(jìn)化的觀點(diǎn)。

團(tuán)隊(duì)指出，能夠使用源于近親的分子工具成功培育出小鼠，標(biāo)志著在接近10億年的進(jìn)化歷程中，某些功能展現(xiàn)出了驚人的連續(xù)性。而對于干細(xì)胞形成至關(guān)重要的基因，可能早在干細(xì)胞本身出現(xiàn)之前就已經(jīng)存在。

團(tuán)隊(duì)此次嘗試將來源于領(lǐng)鞭毛蟲的Sox基因?qū)胄∈蠹?xì)胞中，以此替代原有的Sox2基因，成功實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞向多能干細(xì)胞狀態(tài)的轉(zhuǎn)化。為了測試實(shí)際效果，團(tuán)隊(duì)將它們注入了正在發(fā)育的小鼠胚胎內(nèi)。結(jié)果顯示，這些嵌合小鼠不僅存活下來，而且展現(xiàn)出了一系列供體胚胎及實(shí)驗(yàn)室誘導(dǎo)干細(xì)胞的顯著特征，如黑色毛發(fā)斑點(diǎn)和黑色眼睛，表現(xiàn)出古老基因扮演的核心角色。

該研究的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出進(jìn)化生物學(xué)領(lǐng)域，還可能開啟再生醫(yī)學(xué)的新篇章——科學(xué)家或許可以開發(fā)出更為高效的干細(xì)胞療法，改善細(xì)胞重編程技術(shù)，為治療疾病或修復(fù)受損組織開辟新途徑。