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標題: 「蠑螈版」女兒國,自己的後代自己生 [打印本頁]

作者: chris731201    時間: 2016-10-13 08:10 AM     標題: 「蠑螈版」女兒國,自己的後代自己生

本帖最後由 chris731201 於 2016-10-13 08:21 AM 編輯

一群北美母蠑螈已經進化出讓整個群體維持同性的方法。

母鈍口螈會從他種公蠑螈身上竊取DNA。
母蠑螈螈會從其他種類的公蠑螈身上竊取DNA。


少了公的,一群母蠑螈仍舊可生存下去,而且還繁衍旺盛。

北美洲東北部有些鈍口螈(Ambystoma )完全不需雄性就能繁殖,牠們能複製自己來延續下一代。許多科學家認為這條路行不通,因為缺乏新鮮的雄性基因會弱化雌性個體。但新的研究結果卻顯示並非如此。

某科學團隊特地研究蠑螈的斷尾現象,當牠們遇敵或是其他意外而讓尾巴斷裂時,失去的部分會很快長回來。(►跟「死侍」一樣殺不死的水母)

當科學家比較全雌性的鈍口螈種類,以及雌雄皆有的鈍口螈種類尾巴再生速度時,發現到單一性別種類的尾巴再生速度快上1.5倍。

俄亥俄州立大學生物演化學家羅伯‧丹頓(Rob Denton)說:「再生能力很吸引人,但我們不清楚這種能力有多麼的多樣化。這些研究發現揭示了,鈍口螈的再生能力遠比人們想像的還複雜許多。」

竊取DNA
早在六百萬年前,可自體選殖(self-cloning)的鈍口螈就演化迄今,這種生活方式必定有其優勢,丹頓說「不然牠們也無法讓整個種族延續了這麼長的一段時間。」

全雌性的鈍口螈從其他種類的鈍口螈公蠑螈留下的精液中竊取DNA,但並非用來讓自己的卵受精,而是直接將其納入自己的基因組中。

這代表某些母鈍口螈並不像大部分動物那樣擁有一套成對的染色體,而是多倍體。而這些多出來的基因組通常都不屬於自己原生種類。

東密西根大學研究鈍口螈的生物演化學家凱薩琳‧格林沃德(Katherine Greenwald)稱自己是「蠑螈界的莫瑞‧波維奇(Maury Povich,美國著名灑狗血節目主持人)」,因為她專門找出這些同性鈍口螈到底是從哪些物種身上取得基因組。(►《超能力動物百科》:永保青春 – 墨西哥鈍口螈)

俄亥俄州大學生安德‧莫妮卡‧莎庫奇(Enter Monica Saccucci)根據先前的研究中得知,帶有額外基因組的蝸牛,身體失去部位再生的速度明顯較快。雖然多的DNA代表得複製更多基因,但牠們擁有足夠的蛋白質去進行這些事情。

為了證實同樣的情況可以套在蠑螈身上,莎庫奇蒐集了全雌性鈍口螈和小嘴蠑螈的蛋,並在實驗室中飼養牠們直至成體。這些全雌性蠑螈有三組不同的複製基因組,其中一組源自於藍點蠑螈,另外兩組來自傑斐遜鈍口螈。她將實驗室中12隻蠑螈的尾巴移除,並測量再生時間。

研究進展
根據《動物學期刊》(the Journal of Zoology)最近的一篇研究指出,前三週兩組蠑螈尾巴再生的速度相當。於是研究者提供蠑螈們更營養的飲食,以達到接近在野外時的標準。之後全雌性蠑螈尾巴的再生速度顯著提升,約是小嘴蠑螈的1.5倍。

主持蝸牛再生能力研究的愛荷華大學演化生物學者茉林‧內曼(Maurine Neiman,)說,「這是個很棒的實驗。他們比較何種特徵較能在大自然的環境中勝出,很多研究不太會這麼做。」。

格林沃德和內曼都指出,該研究的關鍵限制之一是,研究員並未比較全雌性蠑螈和具成對基因組的蠑螈,這兩者間的再生速率。這使得找出造成再生速率差別的原因更加困難:究竟是無性繁殖造成的,或是基因組的倍量,或是先天複製基因組的速率差異造成的呢?

內曼說儘管如此,「這仍是偉大的第一步……基因組的倍數仍然是最根本的特徵之一,而我們仍然不知道為何許多物種的基因是成套的。」

撰文:Carrie Arnold

編譯:林品竹

心得:雖然內文有提到”其他種類的鈍口螈公蠑螈留下的精液中竊取DNA”,但是沒有提到如何竊取的?
如果是透過口器攝取就能竊取DNA,那就是漫畫"獵人"中的嵌合蟻翻版了。
不過自然界中好像本來就能透過病毒讓不同種類的生物彼此交換 DNA了。





作者: gn00447155    時間: 2016-10-13 01:56 PM

這感覺並不好啊
違反生物原則
誰知道以後會不會有問題..
莫名的覺得恐怖

作者: 宗教    時間: 2016-10-17 05:51 PM

這個新聞令我想起安卓珍尼這篇文章,一個傳說中的物種,只存在雌性的物種,是一部有關女性主義的短篇小說。

到底單性繁殖會不會是我們正在發展進化的趨勢呢?汰弱留強,到底蠑螈是一個進化的物種,還是偏離的進化,這還真是有待時間去證明,不過再生,彷彿是人類最大的渴求,或許細胞不停再生,有一天就會達到「永生」吧?
作者: chris731201    時間: 2016-10-25 07:17 AM

本帖最後由 chris731201 於 2016-10-25 07:21 AM 編輯
宗教 發表於 2016-10-17 05:51 PM
這個新聞令我想起安卓珍尼這篇文章,一個傳說中的物種,只存在雌性的物種,是一部有關女性主義的短篇小說。 ...

依照你的定義,那已經有人是呈現永生狀態了。


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亨麗耶塔‧雷克斯(Henrietta Lacks, 1920 - 1951)

科學家稱這些細胞為HeLa Cells,HeLa就是Henrietta Lacks的名字縮寫。在這之前,人體外的細胞培養頂多僅能存活數天,而HeLa細胞在人工培養的環境下,生命力極強,20幾小時就可複製一代,只要條件適當,可以生生不息。

HeLa細胞的生命力是如此旺盛,1960年代後,科學家發現它們甚至會汙染實驗室的其他細胞培養。根據知名的婦產科醫師霍華德‧瓊斯(Howard Jones, 1910 -)描述他所看見的雷克斯的癌腫瘤,是前所未有的,顏色是紫色,一觸就容易出血,並且成長速度很快,「我以前從沒看過這樣的癌腫瘤,之後再也沒看過」,真的是空前絕後。

這些癌細胞不僅快速奪走她的生命,也快速地在世界各地實驗室繁衍延續。HeLa細胞培養成功後,各種相關的科學研究,想像得到的,或幾近科幻的,都以這細胞進行,包括把各種毒素加到這些細胞中來了解其反應,把細胞送到太空觀察無重力對於人體細胞的影響,甚至促成小兒麻痺疫苗的完成。

至於HeLa 細胞的主人呢?在很長一段時間裡,她都只是個抽象的名稱,直到一連串的事件後,人們才開始了解HeLa細胞的主人曾是個活生生的人,有她的美麗與哀愁。亨麗耶塔‧雷克斯是白人地主與黑奴的後代,自幼由祖父養育在黑奴房舍中。她在生第五個小孩之前就對家人說,我肚子裡有顆東西,但家人與醫師都懷疑她。

1951年初,她在約翰霍普金斯大學醫院診斷出子宮頸癌,之後接受放射線鐳治療,10月初就不敵癌症的侵襲,如當時許多癌症病人一樣歷經極端痛苦而身故。雷克斯之所以到霍普金斯就醫,是因為醫院提供免費醫療給窮人。她不僅家貧,下葬後沒錢立墓碑,還留下5個年幼的小孩,而失去母親的孩子們隨後也因貧窮與失恃交迫,飽嚐各種人生的苦難。

HeLa細胞的故事可以是科學進步且振奮人心的事,就如當時美國電視節目中科學家現身說法,告訴大眾他們的重大突破,並且在大眾對癌症恐懼的年代裡,這為「戰勝癌症」燃起多麼大的希望!然而,這個例子卻有著令人難以面對的黑暗面。

首先,是研究倫理的問題。在雷克斯尚未病故之前,醫院的研究者在她不知情的狀況下,採下她的癌細胞進行實驗。1950年代的霍普金斯大學醫院收留許多前來求醫的貧窮病人,因為他們可以獲得免費的醫療,這些人很多是黑人。那個時代很普遍的現象是,醫師與研究者從他們身上取得組織或細胞都沒有經過知情同意的程序。

我們不禁納悶,如果雷克斯是白人中產階級婦女,或許這個科學家眼中令人興奮的科學發展就不會發生了,因為她很可能住在另一種病房,而非免費病房,甚至在家中接受治療。從這樣的病人身體取走一些組織細胞,對於1950年代的醫療人員與研究者而言,是如此地自然,以至於他們並沒有多想其中的問題,彷彿是走在森林裡時順手折下小樹枝一樣。而依照美國法律,病人在醫院接受醫療程序或手術之後所遺留下的組織或身體部位並不歸病人所有,而是屬於醫師或醫院。

除了告知同意的倫理問題之外,這個例子還隱藏了人體細胞組織的所有權問題。雖然法律上沒問題,但就倫理而言,仍然值得斟酌。如此,也牽連到另一個問題,那就是科學研究成果的利益分配問題。雷克斯的癌細胞奪走了她的生命,卻也為許多人帶來名利。

當科學界了解HeLa細胞的用途廣泛後,也很快地在Tuskegee Institute開始了HeLa細胞的量產,帶來大量的利潤。很諷刺的是,雷克斯的家人仍然一貧如洗。正如雷克斯的女兒所言:「我一直都覺得很奇怪,如果我的母親的細胞對醫學的貢獻是如此的重大,為什麼她的家人沒錢看醫生?這實在是令人費解。許多人因為我的母親而變得富有,而我們當初根本就不知道他們採了母親的細胞這件事,現在我們一毛也沒有。我以前曾經想到這個就很生氣,我真的是很氣,氣到生病,甚至要吃藥。」

在雷克斯年過世半個世紀後,科學界終於正視這些問題。霍普金斯大學與雷克斯的家人組成了委員會,共同決定HeLa細胞該如何使用,被誰使用等。當研究者首次讓雷克斯的女兒到霍普金斯大學的實驗室看HeLa細胞時,她看著那些冷凍的管子說:「我不能相信這是我的母親!」她對著試管吹氣並說:「你很冷!你很有名!」

HeLa細胞的故事與雷克斯的故事不是同一個故事,然而,HeLa細胞的重要性卻是建立在其永生不息的特性上,而這也是奪走雷克斯生命的原因。就在生命終結那一點,開啟了HeLa細胞令人驚奇的生命故事,科學家們地位大增,但是雷克斯所摯愛的孩子們卻陷入各種不幸。歷史充滿了很多這種身處其中者難以洞悉的命運對照。
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人本身的細胞是有端粒限制的最多只能自我複製。
癌細胞由于像生殖細胞那樣具有端粒酶的活性,所以能夠無限制次數的自我複製。

你的下個問題應該是一般細胞有辦法無限制次數的自我複製嗎?
答案是目前還無法透過人工方式加長端粒長度。

PS:人類的 DNA是線狀的,但是如果將頭尾相接,變成環狀的,自我複製次數就不受端粒長度限制。
不過 DNA比較複雜的生物基本上都是是線狀的,只有細菌類的生物,才有環狀 DNA

作者: 宗教    時間: 2016-10-25 01:16 PM

chris731201 發表於 2016-10-25 07:17 AM
依照你的定義,那已經有人是呈現永生狀態了。

謝謝回覆,大開眼界,至於 HeLa 細胞主人的問題,事實上現在還有很多類似的情況,這牽扯到公義的問題了……




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