来自美国斯沃斯莫尔学院实验室(少数研究水螅虫的实验室之一)的生物学家蒂莫西·杜布克(Timothy DuBuc)与合作者测试了一种新的方法,他们从水螅胚胎细胞的DNA 中剪去了一个叫做Tfap2 的基因,从而控制了它在特定细胞中的活性。得益于水螅虫半透明的身体,研究人员很容易就能观察到移除基因的效果:发育成熟的水螅不再产生卵子和精子。研究小组还证实,这种基因在成虫水螅干细胞中激活时,会无休止地将干细胞转化为生殖细胞。相关研究发表在《科学》(Science)杂志上。
哈佛大学发育生物学家卡桑德拉·埃克塔沃尔(Cassandra Extavour,并未参与这项研究)说:“这项研究使用了先进的技术,是一项‘壮举’。科学家运用了多种方法来干扰水螅的基因表达,包括一种适用于水螅及其近亲(例如水母、海葵等刺胞动物)的基因编辑工具。”
在其他动物中,Tfap2 基因参与了无数与发育相关的过程,不过只有当胚胎处于发育过程时才会激活生殖细胞。在人类发育过程中,Tfap2 基因只会一次性激活特定数量的生殖细胞,失去这些生殖细胞就会导致不育。此外,Tfap2 基因的破坏与睾丸癌和卵巢癌等疾病相关。研究人员认为,观察基因的功能可以帮助研究人员更好地了解人类的生殖状况。