在《哈利波特》的魔法世界里,有很多神奇的动物,比如擅长掘地、对闪闪发光的东西极为痴迷的嗅嗅,以昆虫为食、擅长开锁的护树罗锅,还有体型能根据周围空间大小而变化的鸟蛇,受到威胁时能够隐身保护自己的隐形兽……在西湖大学的实验室里,也有很多神奇的动物,上期Lab Show为大家介绍了唐鸿云老师的“女神”秀丽隐杆线虫和孙一老师的“宝贝”果蝇,今天我们要带大家认识一个奇妙的小家伙——涡虫。
西湖大学生命科学学院的PI雷凯老师是研究涡虫的。在他的实验室,有一间十几平方米的房间,走进去就能听见哗哗的水流声,这里大概养着几千只地中海圆头涡虫。这些涡虫肉眼看起来普普通通的,像苹果籽,生活在流动的池塘或泉水中,但千万不要小瞧它,它可是拥有一项在科幻大片中才有的“超能力”——再生。
涡虫在实验室的“衣食住行”怎么解决呢?性别:雌雄同体;长度:1mm-2cm;食物:牛肝酱;喜好:不喜光;特点:可再生。在雷凯老师实验室里,我们看到涡虫生活在低浓度的淡盐水中,长度大概1毫米到2厘米不等,它们不喜欢光,实验室里专门有帘子为它们遮光。你知道它们吃什么吗?答案是牛肝酱!就是我们吃西餐时涂在饼干、面包或蔬菜棒上的bovine liver paste,伙食可以说是很好了。
涡虫头部再生过程活体图像再生的“魔法”背后到底有什么秘密?科学家研究发现,涡虫体内有一种特殊的干细胞,这些干细胞可是“万能细胞”,一旦涡虫有损伤,这些干细胞可以变成不同种类的功能细胞,缺了哪里补哪里。就是因为有了这些干细胞,涡虫才可以再生出身体的新部位。
光有这些干细胞还不够,涡虫体内还有一系列位置控制基因(position control genes),就像GPS一样,为涡虫体内的万能干细胞提供定位指令,指导这些干细胞到该去的位置再生出损伤的组织。
雷凯说:“涡虫绝大多数基因在高等生物中都有同源基因,我们就是希望借助研究涡虫,了解基因调控的一些奥秘,为再生医学提供一些新的思路。”不仅如此,小小的涡虫身上,还有许多神奇的地方吸引科学家的关注。比如涡虫重新长出来的头还是原来的那个头吗?以前的记忆还在吗?有性繁殖和无性繁殖的涡虫基因有什么区别?这些都等着雷凯老师他们慢慢去探索和发现。有兴趣,你也可以一起来!