მეცნიერები ადგენენ უდიდეს გენომს დღემდე, აღმოაჩინეს კიდურების რეგენერაციის გენები

IMP

პროთეზირება შეიძლება იყოს სამაშველო როდესაც ადამიანი კარგავს კიდურს, მაგრამ არ იქნება უკეთესი, თუ ხელახლა გავზარდოთ ეს დაკარგული ნაწილი 3D ბეჭდვა ერთი? ამფიბიებს, ისევე როგორც მექსიკურ სალამანდრა აქსოლოტლს, შეუძლიათ კიდურების რეგენერაცია და სწორედ ამიტომ მეცნიერები მათ უნიკალურ ფიზიოლოგიას 150 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში სწავლობენ. ვენაში მეცნიერთა გუნდი გასცდა ფიზიოლოგიას და ჩაუღრმავდა სალამანდრის გენეტიკას. გენების იდენტიფიცირება მონაწილეობს კიდურის ქსოვილის ხელახლა ზრდაში. ჩვენ ჯერ კიდევ შორს ვართ ახალი ხელებისა და ფეხების გასაზრდელად, მაგრამ ეს აღმოჩენა ერთი ნაბიჯით გვაახლოებს იმის გაგებასთან, თუ როგორ ხდება ეს რეგენერაცია მოლეკულურ და გენეტიკურ დონეზე.

დაკარგული კიდურების რეგენერაცია შეიძლება სამეცნიერო ფანტასტიკად ჩანდეს, მაგრამ ეს ასე არ არის. მექსიკური სალამანდრა აქსოლოტლი განსაკუთრებით დახელოვნებულია სხეულის ნაწილების ხელახლა ზრდაში. მას შეუძლია განაახლოს კუნთები, ძვლები და ნერვებიც კი ტრავმის შემდეგ რამდენიმე კვირაში. მას შეუძლია არა მხოლოდ ბრძანებით რეგენერაცია, არამედ ახლად ჩამოყალიბებული კიდური არის დაკარგული კიდურის სრულყოფილი შემცვლელი. წარმოუდგენელია, რომ სალამანდრას ასევე შეუძლია აღადგინოს დაზიანებული ზურგის ტვინი ან ბადურის ქსოვილი, რაც მას ღმერთს ამსგავსებს. გასაკვირი არ არის, რომ მეცნიერები მას ლაბორატორიაში ამუშავებენ და ასეთი ინტენსივობით სწავლობენ.

რეკომენდებული ვიდეოები

მკვლევარის ელი ტანაკას ხელმძღვანელობით, მეცნიერთა გუნდი, რომელიც ამჟამად ვენაში მოლეკულური პათოლოგიის კვლევით ინსტიტუტშია (IMP) მუშაობს მსოფლიოში ერთ-ერთ უდიდეს აქსოლტლის კოლონიასთან. მუშაობისას DFG-ცენტრში რეგენერაციული თერაპიის დრეზდენში TU Dresden-ში და მაქს პლანკის მოლეკულური უჯრედული ბიოლოგიის ინსტიტუტში და გენეტიკა (MPI-CBG), ტანაკამ და მისმა გუნდმა აღმოაჩინეს უჯრედები და მოლეკულური გზები, რომლებიც აკონტროლებენ აქსოლოტლის რეგენერაციას პროცესი. ამ აღმოჩენამ უფრო ღრმა გაგება მისცა, თუ როგორ მუშაობს რეგენერაცია, მაგრამ მათ სჭირდებოდათ გენეტიკური მონაცემები ხარვეზების შესავსებად.

დაკავშირებული

  • ეს სუნიანი გაზი შეიძლება იყოს შორეულ პლანეტებზე უცხო სიცოცხლის იდენტიფიცირების გასაღები
  • მეცნიერებმა იპოვეს ტექნიკა ელექტროენერგიის წარმომქმნელი ბაქტერიების იდენტიფიცირებისთვის

რეგენერაციის ამ პროცესის უკეთ გასაგებად, ვენელმა მეცნიერებმა გადაწყვიტეს აეღოთ აქსოლოტლის მთელი გენომის თანმიმდევრობის დადგენა. აქამდე, სრული გენომის თანმიმდევრობის მცდელობები წარუმატებელი იყო სალამანდრის რთული გენეტიკური შემადგენლობის განსაცვიფრებელი ზომის გამო. 32 მილიარდი ბაზის წყვილით, აქსოლოტლის გენომი ათჯერ აღემატება ადამიანის გენომს. ის არა მხოლოდ დიდია, არამედ შეიცავს ბევრ დიდ განმეორებად თანმიმდევრობას, რომლებსაც არსებული თანმიმდევრობის აპარატები და გენომიური ანალიზის პროგრამული უზრუნველყოფა ვერ უმკლავდებიან.

ტანაკა მაიკლ ჰილერთან და ჯინ მაიერსთან ერთად MPI-CBG-დან და ზიგფრიდ შლოისნიგთან ერთად ჰაიდელბერგის ინსტიტუტიდან თეორიული კვლევებისთვის (HITS), შეძლეს მთელი გენომის თანმიმდევრობა, შეკრება და ანალიზი PacBio-ს გამოყენებით. პლატფორმა. PacBio უნიკალურია, რადგან მას შეუძლია გენომის უზარმაზარი რეგიონის თანმიმდევრობა ერთი წაკითხვით. ამ მაღალი სიმძლავრის სეკვენსერითაც კი, დასჭირდა 72,5 მილიონი წაკითხვა და მკვლევარების მიერ შემუშავებული პერსონალური პროგრამული უზრუნველყოფა, რომ ყველა ეს მონაცემი ერთმანეთს შეეერთებინა.

მას შემდეგ, რაც გენომი წარმატებით შეიკრიბა, მეცნიერებმა გააანალიზეს იგი და აღმოაჩინეს რამდენიმე გენი, რომლებიც მხოლოდ აქსოლოტლში და სხვა მსგავს ამფიბიებში არსებობს, რომლებსაც შეუძლიათ ხელახლა გაზარდონ დაზიანებული კიდურების ქსოვილები. „ჩვენ ახლა გვაქვს რუკა ხელში, რათა გამოვიკვლიოთ, როგორ შეიძლება ხელახლა გაიზარდოს ისეთი რთული სტრუქტურები, როგორიცაა ფეხები“, - ამბობს IMP-ის პოსტდოქტორი და თანაავტორი სერგეი ნოვოშილოვი. პრესრელიზი მაქს პლანკის საზოგადოებისგან. Axolotl-ის ახლად დაყოლილი გენომი ხელმისაწვდომია საჯაროდ სხვა მეცნიერებისთვის, რათა გამოიყენონ კიდურების და ქსოვილების რეგენერაციაზე მათი კვლევისას.

რედაქტორების რეკომენდაციები

  • მეცნიერებს სურთ ადამიანებში გენური თერაპიის ჩატარება, რაც ხელს შეუწყობს დამოკიდებულების წინააღმდეგ ბრძოლას
  • სან-ფრანცისკოს UC-ის მეცნიერებმა აღმოაჩინეს გენი, რომელიც ხელს უწყობს ძილის დაძაბულობას
  • მეცნიერები ფანტომური კიდურების სინდრომით ამპუტირებულის ტვინი მოტყუებას ცდილობენ

განაახლეთ თქვენი ცხოვრების წესიDigital Trends ეხმარება მკითხველს თვალყური ადევნონ ტექნოლოგიების სწრაფ სამყაროს ყველა უახლესი სიახლეებით, სახალისო პროდუქტების მიმოხილვებით, გამჭრიახი რედაქციებითა და უნიკალური თვალით.

კატეგორიები

Ბოლო