许多人都熟悉致癌基因——长期以来已知与人类癌症有关的基因，例如基因“Src”。

人们不太了解的是，致癌基因的进化不仅仅是为了引起物种癌症，而是为了控制正常生长和分化事件。

堪萨斯大学分子生物科学教授兼研究副校长埃里克·伦德奎斯特 (Erik Lundquist) 表示：“当一个生物体从一个受精卵生长成各种不同的组织类型时，包括 Src 在内的这些致癌基因会进化来控制这些正常事件。要了解这些致癌基因在癌症中的作用，重要的是要了解它们在没有缺陷的情况下在正常发育中的作用。当 Src 发生突变导致其有缺陷时，它就会变成致癌基因。但我们正在研究 Src 在正常发育环境中的作用。”

现在， 在 PLOS ONE 上发表的新研究中，Lundquist 和堪萨斯大学实验室的同事为 Src 在我们生物学中的作用添加了新的细节，表明该基因是神经系统健康发育所必需的。

这项工作依赖于一种名为秀丽隐杆线虫的模型生物，这种线虫的 Src 基因与人类非常相似，但被称为“SRC-1”。

“有趣的是，当人类和这种蠕虫最后一次拥有共同祖先时，大约 6 亿年前，Src 蛋白的大部分功能已经在该共同祖先中得到解决，”伦德奎斯特说。“我们对这种模式生物线虫中的 SRC-1 蛋白的研究将与它在人类生长发育中的作用有关，因此也与人类发病机制和癌症有关。”

通过在 Lundquist 实验室中使用 CRISPR 基因编辑技术完全消除线虫中 SRC-1 基因的功能，堪萨斯大学的研究人员证明该基因通过引导轴突在神经系统发育中发挥关键作用。

“随着神经系统的发育，神经元诞生了，它们必须形成这些称为轴突的结构，”伦德奎斯特说。“轴突是神经系统的电线。SRC-1 蛋白参与了这些轴突的正常发育。

“例如，在人类中，如果你的脊髓中有一个运动神经元，那么轴突是如何到达指尖再到肌肉的，而不是到达胃再到肌肉的?这称为轴突引导。SCR-1 蛋白是轴突引导的关键因素，这篇论文展示了这一点。”

伦德奎斯特在堪萨斯大学的合作者是研究生助理斯内哈尔·马哈迪克 (Snehal Mahadik) 和前本科生艾米丽·伯特 (Emily Burt)。

“斯内哈尔最初是我们实验室的研究生，她做了这项工作，并在几年前获得了博士学位，”伦德奎斯特说。“她还与实验室的一名本科生合作，后者也是这篇论文的作者——艾米丽，她帮助做了很多实验，并负责一些分析。斯内哈尔做了基因组编辑，但艾米丽做了很多相关的实验。”

堪萨斯大学研究小组确定了有关 SRC-1 如何参与轴突生长的新细节，发现 SRC-1 调节一种称为生长锥的细胞结构。

“它就像轴突的方向盘，引导轴突到达目标——运动神经元或神经系统中的另一个神经元——形成突触，”伦德奎斯特说。“因为轴突需要到位才能形成突触，所以 SRC-1 蛋白起到轴突引导的作用。”

此外，该团队还解决了关于SRC-1如何在正常发育过程中促进轴突引导的科学争论。