Προσθετική μπορεί να είναι σωτήριο όταν ένα άτομο χάνει ένα άκρο, αλλά δεν θα ήταν καλύτερο να μπορούσαμε να μεγαλώσουμε ξανά αυτό το μέρος που λείπει αντί να 3D εκτύπωση ένα? Τα αμφίβια, όπως η μεξικάνικη σαλαμάνδρα Axolotl, μπορούν να αναγεννήσουν τα άκρα, και αυτός είναι ο λόγος που οι επιστήμονες μελετούν τη μοναδική φυσιολογία τους για περισσότερα από 150 χρόνια. Μια ομάδα επιστημόνων στη Βιέννη ξεπέρασε τη φυσιολογία και έψαξε στη γενετική της σαλαμάνδρας, ταυτοποίηση γονιδίων εμπλέκονται στην αναγέννηση του ιστού των άκρων. Μπορεί να είμαστε ακόμη πολύ μακριά από την ανάπτυξη νέων χεριών και ποδιών, αλλά αυτή η ανακάλυψη μας φέρνει ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο συμβαίνει αυτή η αναγέννηση σε μοριακό και γενετικό επίπεδο.
Η αναγέννηση των άκρων που λείπουν μπορεί να φαίνεται σαν επιστημονική φαντασία, αλλά δεν είναι. Η μεξικάνικη σαλαμάνδρα Axolotl είναι ιδιαίτερα ικανή στην αναγέννηση τμημάτων του σώματος. Μπορεί να αναγεννήσει μύες, οστά και ακόμη και νεύρα μέσα σε λίγες εβδομάδες μετά από έναν τραυματισμό. Όχι μόνο μπορεί να αναγεννηθεί κατόπιν εντολής, αλλά το νεοσχηματισμένο μέλος είναι ένα τέλειο υποκατάστατο αυτού που χάθηκε. Απίστευτα, η σαλαμάνδρα μπορεί επίσης να επιδιορθώσει έναν κατεστραμμένο νωτιαίο μυελό ή ιστό του αμφιβληστροειδούς, καθιστώντας την ικανότητες σχεδόν σαν του Θεού. Δεν είναι περίεργο που οι επιστήμονες το καλλιεργούν στο εργαστήριο και το μελετούν με τέτοια ένταση.
Προτεινόμενα βίντεο
Με επικεφαλής την ερευνήτρια Elly Tanaka, η ομάδα επιστημόνων, τώρα στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Μοριακής Παθολογίας (IMP) στη Βιέννη, συνεργάζεται με μια από τις μεγαλύτερες αποικίες Axolotl στον κόσμο. Ενώ εργαζόταν στο DFG-Center for Regenerative Therapies Dresden στο TU Dresden και στο Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics (MPI-CBG), η Tanaka και η ομάδα της αποκάλυψαν μερικά από τα κύτταρα και τις μοριακές οδούς που ελέγχουν την αναγέννηση του Axolotl επεξεργάζομαι, διαδικασία. Αυτή η ανακάλυψη παρείχε βαθύτερη εικόνα για το πώς λειτουργεί η αναγέννηση, αλλά χρειάζονταν γενετικά δεδομένα για να καλύψουν τα κενά.
Σχετίζεται με
- Αυτό το βρωμερό αέριο θα μπορούσε να είναι το κλειδί για τον εντοπισμό εξωγήινης ζωής σε μακρινούς πλανήτες
- Οι επιστήμονες βρίσκουν μια τεχνική για τον εντοπισμό βακτηρίων που παράγουν ηλεκτρισμό
Για να κατανοήσουν καλύτερα αυτή τη διαδικασία αναγέννησης, οι επιστήμονες της Βιέννης αποφάσισαν να αναλάβουν το επίπονο έργο της αλληλούχισης ολόκληρου του γονιδιώματος του Axolotl. Μέχρι τώρα, οι προσπάθειες αλληλουχίας του πλήρους γονιδιώματος έχουν αποτύχει λόγω του εκπληκτικού μεγέθους της πολύπλοκης γενετικής σύνθεσης της σαλαμάνδρας. Με 32 δισεκατομμύρια ζεύγη βάσεων, το γονιδίωμα του Axolotl είναι δέκα φορές μεγαλύτερο από το ανθρώπινο γονιδίωμα. Όχι μόνο είναι μεγάλο, αλλά περιέχει επίσης πολλές μεγάλες επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες που οι υπάρχουσες μηχανές προσδιορισμού αλληλουχίας και το λογισμικό γονιδιωματικής ανάλυσης δεν μπορούν να χειριστούν.
Ο Tanaka, μαζί με τον Michael Hiller και τον Gene Myers του MPI-CBG και τον Siegfried Schloissnig του Ινστιτούτου της Χαϊδελβέργης for Theoretical Studies (HITS), μπόρεσαν να αλληλουχήσουν, να συναρμολογήσουν και να αναλύσουν ολόκληρο το γονιδίωμα χρησιμοποιώντας το PacBio πλατφόρμα. Το PacBio είναι μοναδικό επειδή μπορεί να αλληλουχήσει μια τεράστια περιοχή ενός γονιδιώματος σε μία μόνο ανάγνωση. Ακόμη και με αυτόν τον υψηλής ισχύος sequencer, χρειάστηκαν 72,5 εκατομμύρια αναγνώσεις και προσαρμοσμένο λογισμικό που αναπτύχθηκε από κοινού από τους ερευνητές για να συνδυάσουν όλα αυτά τα δεδομένα μαζί.
Μόλις το γονιδίωμα συναρμολογήθηκε με επιτυχία, οι επιστήμονες το ανέλυσαν και εντόπισαν πολλά γονίδια που υπάρχουν μόνο στο Axolotl και σε άλλα παρόμοια αμφίβια που μπορούν να αναπτύξουν εκ νέου κατεστραμμένους ιστούς των άκρων. «Έχουμε τώρα τον χάρτη στα χέρια μας για να διερευνήσουμε πώς οι περίπλοκες δομές όπως τα πόδια μπορούν να αναπτυχθούν εκ νέου», λέει ο μεταδιδακτορικός ερευνητής και συν-συγγραφέας του IMP Sergej Nowoshilow στο ένα δελτίο τύπου από την Εταιρεία Μαξ Πλανκ. Το γονιδίωμα του Axolotl που έχει προσδιορίσει πρόσφατα την αλληλουχία είναι διαθέσιμο δημόσια για χρήση από άλλους επιστήμονες στην έρευνά τους σχετικά με την αναγέννηση των άκρων και των ιστών.
Συστάσεις των συντακτών
- Οι επιστήμονες θέλουν δοκιμές σε ανθρώπους για γονιδιακή θεραπεία που θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην καταπολέμηση του εθισμού
- Επιστήμονες στο UC San Francisco ανακάλυψαν γονίδιο που βοηθά στην υπερφόρτιση του ύπνου
- Οι επιστήμονες προσπαθούν να ξεγελάσουν τους εγκεφάλους ακρωτηριασμένων με σύνδρομο φάντασμα άκρου
Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.
