Protetyka może być ratunkiem kiedy dana osoba traci kończynę, ale czy nie byłoby lepiej, gdybyśmy zamiast niej mogli ponownie wyhodować tę brakującą część? Druk 3D, jeden? Płazy, podobnie jak salamandra meksykańska Axolotl, potrafią regenerować kończyny, dlatego naukowcy badają ich wyjątkową fizjologię od ponad 150 lat. Zespół naukowców z Wiednia wyszedł poza fizjologię i zagłębił się w genetykę salamandry, identyfikowanie genów zaangażowany w odrastanie tkanki kończyn. Nadal możemy być daleko od wyhodowania nowych rąk i nóg, ale to odkrycie przybliża nas o krok do zrozumienia, w jaki sposób zachodzi ta regeneracja na poziomie molekularnym i genetycznym.
Regeneracja brakujących kończyn może wydawać się science fiction, ale tak nie jest. Salamandra meksykańska Axolotl jest szczególnie biegła w odrastaniu części ciała. Może odbudować mięśnie, kości, a nawet nerwy w ciągu kilku tygodni po urazie. Nie tylko może się zregenerować na żądanie, ale nowo uformowana kończyna jest doskonałym substytutem tej, która została utracona. Co niewiarygodne, salamandra może również naprawić uszkodzony rdzeń kręgowy lub tkankę siatkówki, dzięki czemu jej zdolności są niemal boskie. Nic dziwnego, że naukowcy hodują go w laboratorium i badają z taką intensywnością.
Polecane filmy
Zespół naukowców kierowany przez badaczkę Elly Tanakę, obecnie pracujący w Instytucie Badawczym Patologii Molekularnej (IMP) w Wiedniu, współpracuje z jedną z największych kolonii aksolotli na świecie. Podczas pracy w DFG-Centrum Terapii Regeneracyjnych w Dreźnie na TU Dresden i Instytucie Biologii Molekularnej Komórki Maxa Plancka and Genetics (MPI-CBG), Tanaka i jej zespół odkryli niektóre komórki i szlaki molekularne kontrolujące regenerację aksolotla proces. Odkrycie to zapewniło głębszy wgląd w sposób działania regeneracji, ale do uzupełnienia luk potrzebne były dane genetyczne.
Powiązany
- Ten śmierdzący gaz może być kluczem do identyfikacji obcego życia na odległych planetach
- Naukowcy znaleźli technikę identyfikacji bakterii wytwarzających energię elektryczną
Aby jak najlepiej zrozumieć ten proces regeneracji, wiedeńscy naukowcy postanowili podjąć się żmudnego zadania sekwencjonowania całego genomu aksolotla. Do tej pory próby sekwencjonowania całego genomu kończyły się niepowodzeniem ze względu na zdumiewający rozmiar złożonego składu genetycznego salamandry. Genom aksolotla, składający się z 32 miliardów par zasad, jest dziesięciokrotnie większy niż genom człowieka. Jest nie tylko duży, ale zawiera także wiele dużych, powtarzalnych sekwencji, z którymi nie mogą sobie poradzić istniejące maszyny do sekwencjonowania i oprogramowanie do analizy genomu.
Tanaka, wraz z Michaelem Hillerem i Genem Myersem z MPI-CBG oraz Siegfriedem Schloissnigiem z Instytutu w Heidelbergu for Theoretical Studies (HITS) byli w stanie zsekwencjonować, złożyć i przeanalizować cały genom za pomocą PacBio platforma. PacBio jest wyjątkowy, ponieważ może zsekwencjonować rozległy region genomu w jednym odczycie. Nawet w przypadku tak wydajnego sekwencera połączenie wszystkich danych w jedną całość wymagało 72,5 miliona odczytów i niestandardowego oprogramowania opracowanego wspólnie przez badaczy.
Po pomyślnym złożeniu genomu naukowcy przeanalizowali go i zidentyfikowali kilka genów występujących wyłącznie u aksolotla i innych podobnych płazów, które potrafią odtworzyć uszkodzone tkanki kończyn. „Mamy teraz w rękach mapę, dzięki której możemy zbadać, w jaki sposób skomplikowane struktury, takie jak nogi, mogą zostać odbudowane” – mówi badacz i współautor IMP z tytułem post-doc, Sergej Nowoshilow w Komunikat prasowy z Towarzystwa Maxa Plancka. Nowo zsekwencjonowany genom aksolotla jest publicznie dostępny dla innych naukowców do wykorzystania w badaniach nad regeneracją kończyn i tkanek.
Zalecenia redaktorów
- Naukowcy chcą testów na ludziach terapii genowej, która mogłaby pomóc w walce z uzależnieniem
- Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco odkryli gen, który pomaga doładować sen
- Naukowcy próbują oszukać mózgi osób po amputacji z zespołem kończyny fantomowej
Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.
