蝾螈能在截肢后重新长出肢体，壁虎能重新长出尾巴，而蠕虫、水母和海葵等生物能在被切成二半后再生，为何牠们的再生能力那么惊人，一直都是科学极力研究的课题。
近日，由哈佛大学有机和进化生物学系 Mansi Srivastava 助理教授所率领的研究团队在三带黑豹蠕虫（Three-banded panther worm, 学名 Hofstenia miamia, H. miamia ）模型中发现再生基因调控开关——早期生长反应基因 （early growth response, EGR），当它被活化后，将透过打开或关闭其他基因来控制许多其他再生过程。该研究刊登于《Science》。
该研究团队首先使用短读取定序、一些组装方法（如 SOAPdenovo、PRICE、SSPACE 和 Dovetail Chicago）和奈米孔长读取组装验证法，为 H. miamia 整理了一个 950 Mb 的基因体草图，并且在组织转录组数据的帮助下，确定 22632 种蛋白质的编码基因。接着，他们再整合染色质可接触性图谱（chromatin accessibility profiles）、转录因子结合模式、候选基因的 RNA 干扰（RNA interference）以及其他再生性 H. miamia 的调控线索。在 H. miamia 成千上万的再生相关区域中，他们确定 EGR 蛋白能调控多达 18000 个变化区域，协调其染色质开放性的变化，并且改变参与再生的转录因子模体的可接触性。
他们也进一步降低 EGR 的活性，然后发现与再生能力相关下游基因都不会被打开，进而使得 H. miamia 无法再生。
讯息传递方式不同导致人类和 H. miamia 之间再生能力的差异
该研究团队也证明其它物种，包括人类中也存在主控基因 EGR 和其它下游的再生调控基因。为何 H. miamia 能再生，那人类为何不能再生？ Srivastava 助理教授对此解释：“虽然人类也有 EGR 这种再生开关，但人类与其他物种的接线是不同的，主要是人类细胞中 EGR 讯息传递方向与 H. miamia 不同。所以，我们的研究主要贡献是找到一种再生调控的连接方法，下一步将其应用于其它动物，例如只能进行有限再生的脊椎动物。”
该研究团队接着表示，他们希望能了解整个再生调控的基因体动态，并且找出 EGR 和其它基因活化再生过程的精确方式，该研究不仅强调理解基因体的价值，还强调找出所有基因体、非编码以及编码调控的重要性。最后，他们也承认，该研究只是触及再生医学的表面，未来他们将进一步探讨基因体如何在更大范围内进行交流，而不侷限于如何打开和关闭碎片基因。
延伸阅读：基因伙伴好坏？ 决定脊髓再生或结痂？参考资料：
1. Science 15 Mar 2019: Vol. 363, Issue 6432, eaau6173
2. https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/03/harvard-study-unlocks-a-key-to-regeneration/
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