新传媒网对于脑细胞而言，一种尺寸并不能适应所有情况。神经元有各种各样的形状、大小，并含有不同类型的大脑化学物质。但他们是怎么变成这样的呢?《自然》杂志上的一项新研究表明，线虫中所有神经元的身份都与单个基因家族的独特成员有关，该基因家族控制着 DNA 指令转化为蛋白质的过程，即基因表达。这项研究的结果可以为理解包括人类在内的许多其他动物的神经系统如何进化提供基础。该研究由美国国立卫生研究院下属的国家神经疾病和中风研究所 (NINDS) 资助。
“从蠕虫到人类，所有动物的中枢神经系统都非常复杂且高度有序。多种神经元细胞类型的产生和多样性是由基因表达驱动的，”项目主任罗伯特·里德尔博士说在 NINDS。“因此，考虑到我们在整个神经系统中看到的细胞多样性可能来自一组基因，这是令人惊讶和兴奋的。”
由纽约市哥伦比亚大学生物化学和分子生物物理学教授 Oliver Hobert 博士和研究生 Molly B. Reilly 领导的研究人员想要了解秀丽隐杆线虫的脑细胞如何获得各种形状和功能。在这些实验中，研究人员使用了一种基因工程蠕虫，其中单个神经元被颜色编码。此外，绿色荧光蛋白的编码序列被插入同源盒基因中，同源盒基因是一组高度保守的基因，已知在发育中发挥重要作用。通过检查发光荧光标记的模式来确定同源框基因表达模式。
霍伯特博士的团队发现，在整个蠕虫神经系统中，每种类型的神经元都包含一组独特的同源框蛋白。换句话说，每个神经元的身份都可以追溯到打开或关闭的同源盒基因的特定组合。
同源框基因最初被发现是因为它们在确保身体部位最终处于正确位置方面的作用。此后，这些基因在所有动物物种以及植物和真菌中被发现。同源盒基因包含制造转录因子的指令，转录因子是可以控制其他基因活性的蛋白质。
