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说实话,答这两道题,思考量极其大。
几乎就要把林晓给掏空了。
就当他以为自己已经成功过关的时候。
结果,又传来邓鸿奎的声音:“对了,还有第三题。”
林晓:???
啥情况?
他瞪大眼睛:“……刚刚不是说一共就两道题吗?”
邓鸿奎端起茶杯喝了一口,不紧不慢地放下:“你也说了,那是刚刚了。”
“第三道是附加题,并不影响期末考试的赋分成绩。”
“回答得好,有额外的奖励。”
闻见这话,林晓顿时没意见了。
“……您随意,我都行。”
于是,就听到邓鸿奎继续说道:“你对表观遗传景观的锁定有什么看法?”
林晓顿时愣了一下。
因为这是一个非常经典的发育生物学问题,也是细胞生物学最核心的谜题之一。
它叫“细胞分化的不可逆性”,或者更严谨地说“表观遗传景观的锁定”。
1957年,英国发育生物学家康拉德·沃丁顿提出了著名的表观遗传景观(Eigeidscae)模型。
他把细胞分化比作一颗球从山顶滚落。
最初在山顶时,球可以选择任何沟槽即任何一种细胞命运。
但一旦滚入某条沟槽,周围的山势即基因调控网络会形成壁垒,阻止球滚回山顶或跳入其他沟槽。
这个富有诗意的比喻,精准地描绘了细胞分化的不可逆性。
但当时的沃丁顿并不知道其背后的分子机制是什么。
直到20世纪90年代以后,随着表观遗传学的兴起,科学家才逐渐发现。
DNA甲基化、组蛋白修饰和染色质重塑构成了这套“锁”的物理基础。
分化过程中,细胞会系统性地给不需要的基因加上抑制性修饰,同时给需要表达的基因加上激活修饰。
这些修饰在细胞分裂时会被复制酶系统忠实地传递给子代细胞,形成一种记忆。
正是这套机制,将沃丁顿景观中的沟槽具象化为了分子层面的拉链。
这一认知的突破带来了三重革命性的意义。
首先,它颠覆了细胞命运由基因决定的宿命论。
人们第一次明白,拥有完全相同的基因组,细胞却可以拥有截然不同且稳定的身份,其核心就在于表观基因组这个软件系统。
DNA序列是硬件,是静态的。
而表观遗传修饰是软件,是可编程的。
多莉羊的诞生和iPS细胞技术的成功,都建立在对这一“锁”机制的理解之上。
更重要的是,它为再生医学打开了一扇全新的大门。
既然细胞命运可以被锁住,那理论上就可以被解锁。
2006年,山中伸弥正是因为理解了这套锁定逻辑,才通过导入四个关键转录因子,将已分化的体细胞重编程回类似胚胎干细胞的状态。
这项工作为他赢得了2012年诺贝尔奖。
如今,全世界无数实验室都在研究如何更高效、更安全地打开这套锁,以修复受损的组织和器官。