보철물 생명의 은인이 될 수 있다 사람이 팔다리를 잃었을 때, 대신에 그 빠진 부분을 다시 자랄 수 있다면 더 좋지 않을까요? 3D 프린팅 하나? 멕시코 도롱뇽 Axolotl과 같은 양서류는 팔다리를 재생할 수 있으며, 이것이 바로 과학자들이 150년 넘게 양서류의 독특한 생리학을 연구해 온 이유입니다. 비엔나의 과학자 팀은 생리학을 넘어 도롱뇽의 유전학을 탐구했습니다. 유전자 식별 사지 조직의 재성장에 관여합니다. 새로운 팔과 다리가 자라기까지는 아직 갈 길이 멀겠지만, 이번 발견을 통해 우리는 이러한 재생이 분자 및 유전적 수준에서 어떻게 일어나는지 이해하는 데 한 걸음 더 가까워질 수 있습니다.
잃어버린 팔다리의 재생은 공상 과학 소설처럼 보일 수도 있지만 그렇지 않습니다. 멕시코 도롱뇽 Axolotl은 특히 신체 부위를 다시 자라게 하는 데 능숙합니다. 부상 후 몇 주 이내에 근육, 뼈, 심지어 신경까지 다시 자랄 수 있습니다. 명령에 따라 재생될 수 있을 뿐만 아니라 새로 형성된 팔다리는 잃어버린 팔다리를 완벽하게 대체합니다. 놀랍게도 도롱뇽은 손상된 척수나 망막 조직을 복구하여 신과 같은 능력을 발휘할 수도 있습니다. 과학자들이 실험실에서 이를 배양하고 그토록 집중적으로 연구해 온 것은 놀라운 일이 아닙니다.
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연구원 Elly Tanaka가 이끄는 과학자 팀은 현재 비엔나에 있는 분자 병리학 연구소(IMP)에서 세계에서 가장 큰 Axolotl 식민지 중 하나와 협력하고 있습니다. TU 드레스덴의 DFG 재생 치료 센터와 막스 플랑크 분자 세포 생물학 연구소에서 근무하는 동안 유전학(MPI-CBG), Tanaka와 그녀의 팀은 Axolotl의 재생을 제어하는 일부 세포와 분자 경로를 발견했습니다. 프로세스. 이 발견은 재생이 어떻게 작동하는지에 대한 더 깊은 통찰력을 제공했지만 그 격차를 메우려면 유전 데이터가 필요했습니다.
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이러한 재생 과정을 가장 잘 이해하기 위해 비엔나 과학자들은 Axolotl의 전체 게놈을 서열 분석하는 힘든 작업을 수행하기로 결정했습니다. 지금까지 완전한 게놈 서열을 밝히려는 시도는 도롱뇽의 복잡한 유전적 구성의 엄청난 크기로 인해 실패했습니다. 320억 개의 염기쌍을 갖춘 Axolotl의 게놈은 인간 게놈보다 10배 더 큽니다. 규모가 클 뿐만 아니라 기존 시퀀싱 기계와 게놈 분석 소프트웨어가 처리할 수 없는 대규모 반복 서열도 많이 포함하고 있습니다.
Tanaka는 MPI-CBG의 Michael Hiller 및 Gene Myers, 하이델베르그 연구소의 Siegfried Schloissnig와 함께 이론 연구(HITS)를 위해 PacBio를 사용하여 전체 게놈의 서열을 배열하고 조립하고 분석할 수 있었습니다. 플랫폼. PacBio는 단일 판독으로 광범위한 게놈 영역의 서열을 분석할 수 있다는 점에서 독특합니다. 이 고성능 시퀀서를 사용하더라도 이 모든 데이터를 하나로 연결하려면 연구원들이 공동 개발한 맞춤형 소프트웨어와 7,250만 번의 읽기가 필요했습니다.
게놈이 성공적으로 조립되자 과학자들은 이를 분석하여 손상된 사지 조직을 다시 자랄 수 있는 Axolotl 및 기타 유사한 양서류에만 존재하는 여러 유전자를 식별했습니다. IMP 박사후 연구원이자 공동 저자인 Sergej Nowoshilow는 "이제 다리와 같은 복잡한 구조가 어떻게 다시 자랄 수 있는지 조사할 수 있는 지도를 손에 쥐게 되었습니다."라고 말했습니다. 보도자료 막스 플랑크 협회에서. 새로 배열된 Axolotl 게놈은 다른 과학자들이 사지 및 조직 재생에 대한 연구에 사용할 수 있도록 공개적으로 제공됩니다.
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