人类的发育比小鼠慢 因为我们的化学不同

RIKEN生物系统动力学研究中心，欧洲分子生物学实验室(EMBL)巴塞罗那，庞培法布拉大学和京都大学的科学家发现，“分割时钟”(一种控制胚胎的人体形态形成的遗传网络)的发展速度较慢在人类中比在小鼠中更重要，因为人类细胞中的生化反应较慢。生化反应速度的差异可能是物种之间发育速度差异的基础。

在脊椎动物发育的早期，胚胎发育成一系列“片段”，最终分化为不同类型的组织，例如肌肉或肋骨。已知此过程受振荡生物化学过程(称为分段时钟)控制，该过程在物种之间有所不同。例如，在小鼠中大约为两个小时，在人类中大约为五个小时。然而，为什么这种周期的长度因物种而异，仍然是一个谜。

为了解决这个谜团，该小组开始使用小鼠胚胎干细胞进行实验，并诱导出多能干(iPS)细胞，然后将其转化为早熟中胚层(PSM)细胞，即参与分割时钟的细胞。

他们首先检查了细胞网络中是否发生了不同的事情，或者细胞内的过程是否存在差异。他们使用阻止重要信号或隔离细胞的实验发现，后者是正确的。

他们了解到细胞内的过程是关键，因此他们怀疑差异可能在主基因 HES7 内，该基因通过抑制自身的启动子来控制该过程，并进行了许多复杂的实验，在人类和人类之间交换基因。小鼠细胞，但这并没有改变周期。

据同时在RIKEN BDR和EMBL Barcelona上工作的作者Miki Ebisuya说，“未能显示基因差异使我们有可能差异是由细胞内不同的生化反应驱动的。” 他们研究了循环中的重要因素HES7蛋白的降解率等因素是否存在差异。他们研究了许多过程，包括小鼠和人类蛋白质的降解速度如何，并发现了这一假说，这证实了蛋白质在人类细胞中的降解速度较慢。比在老鼠细胞中 将HES7转录和翻译成蛋白质所花费的时间，以及将HES7内含子进行剪接所花费的时间也存在差异。Ebisuya说：“因此我们可以证明，确实是人和小鼠细胞中的细胞环境是差异化生化反应速度以及差异时间尺度的关键。”

她继续说：“通过这一点，我们提出了一个称为发育异时的概念，本研究将帮助我们了解脊椎动物发育的复杂过程。剩下的关键奥秘之一就是人类之间的差异到底是什么。和驱动反应时间差异的小鼠细胞，我们计划做进一步的研究以阐明这一点。”

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