補綴物 命の恩人になれる 人が手足を失ったとき、その失われた部分を再生できたらもっと良いのではないか 3D プリント 1? メキシコサンショウウオのアホロートルのような両生類は手足を再生することができるため、科学者たちは彼らの独特の生理学を 150 年以上研究し続けています。 ウィーンの科学者チームは生理学を超えてサンショウウオの遺伝学を詳しく調べました。 遺伝子の特定 四肢組織の再生に関与します。 新しい腕や足が生えてくるまでにはまだ長い道のりがあるかもしれませんが、今回の発見により、この再生が分子レベルおよび遺伝子レベルでどのように起こるかの理解に一歩近づきました。
失われた手足の再生はSFのように見えるかもしれませんが、そうではありません。 メキシコサンショウウオのアホロートルは、体の部分の再成長に特に優れています。 怪我後数週間以内に筋肉、骨、さらには神経さえも再生することができます。 命令に応じて再生できるだけでなく、新たに形成された手足は失われた手足の完全な代替品となります。 信じられないことに、サンショウウオは損傷した脊髄や網膜組織を修復することもでき、神のような能力を発揮します。 科学者たちが研究室でそれを培養し、これほど熱心に研究しているのも不思議ではありません。
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研究者のエリー・タナカ氏が率いる科学者チームは現在、ウィーンの分子病理学研究所（IMP）で、世界最大級のウーパールーパーコロニーの一つと協力している。 ドレスデン工科大学のドレスデン再生療法センター DFG およびマックス・プランク分子細胞生物学研究所で勤務中 田中と彼女のチームは、ウーパールーパーの再生を制御する細胞と分子経路の一部を発見しました。 プロセス。 この発見により、再生の仕組みについてより深い洞察が得られましたが、ギャップを埋めるには遺伝データが必要でした。
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この再生プロセスを最もよく理解するために、ウィーンの科学者たちは、ウーパールーパーの全ゲノムを解読するという困難な作業に取り組むことにしました。 これまで、完全なゲノムを解読する試みは、サンショウウオの複雑な遺伝子構造の驚異的なサイズのために失敗していました。 320億塩基対を持つウーパールーパーのゲノムは、ヒトゲノムの10倍の大きさです。 サイズが大きいだけでなく、既存のシーケンスマシンやゲノム解析ソフトウェアでは処理できない大きな反復配列が多数含まれています。
田中氏、MPI-CBGのマイケル・ヒラー氏とジーン・マイヤーズ氏、ハイデルベルク研究所のジークフリート・シュロイスニッヒ氏ら 理論研究 (HITS) のために、PacBio を使用してゲノム全体の配列を決定、組み立て、分析することができました。 プラットホーム。 PacBio は、単一のリードでゲノムの広大な領域を配列できるという点でユニークです。 この高性能シーケンサーを使用しても、このすべてのデータをつなぎ合わせるには 7,250 万回の読み取りと研究者が共同開発したカスタム ソフトウェアが必要でした。
ゲノムの構築に成功すると、科学者らはそれを分析し、損傷した四肢組織を再生できるアホロートルや他の同様の両生類にのみ存在するいくつかの遺伝子を特定した。 「私たちは今、脚などの複雑な構造をどのようにして再成長させることができるかを調査するための地図を手に入れました」と、IMP博士研究員で共著者のセルゲイ・ノウォシロウ氏は述べています。 プレスリリース マックス・プランク協会より。 新たに配列決定されたアホロートルのゲノムは、他の科学者が手足や組織の再生に関する研究に使用できるように公開されています。
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