Próteses pode ser um salva-vidas quando uma pessoa perde um membro, mas não seria melhor se pudéssemos fazer crescer novamente essa parte que falta em vez de Impressão 3D um? Os anfíbios, como a salamandra mexicana Axolotl, podem regenerar membros, e é por isso que os cientistas estudam a sua fisiologia única há mais de 150 anos. Uma equipe de cientistas em Viena foi além da fisiologia e investigou a genética da salamandra, identificando genes envolvido no crescimento do tecido dos membros. Ainda podemos estar muito longe de desenvolver novos braços e pernas, mas esta descoberta aproxima-nos um passo da compreensão de como esta regeneração ocorre a nível molecular e genético.
A regeneração de membros perdidos pode parecer ficção científica, mas não é. A salamandra mexicana Axolotl é particularmente adepta do crescimento de partes do corpo. Pode regenerar músculos, ossos e até nervos algumas semanas após uma lesão. Não só pode regenerar-se sob comando, mas o membro recém-formado é um substituto perfeito daquele que foi perdido. Incrivelmente, a salamandra também pode reparar uma medula espinhal danificada ou tecido da retina, tornando suas habilidades quase divinas. Não é de admirar que os cientistas o tenham cultivado em laboratório e estudado com tanta intensidade.
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Liderada pela pesquisadora Elly Tanaka, a equipe de cientistas, agora no Instituto de Pesquisa de Patologia Molecular (IMP) de Viena, trabalha com uma das maiores colônias de Axolotl do mundo. Enquanto trabalhava no DFG-Centro de Terapias Regenerativas Dresden na TU Dresden e no Instituto Max Planck de Biologia Celular Molecular e Genética (MPI-CBG), Tanaka e sua equipe descobriram algumas das células e vias moleculares que controlam a regeneração do Axolotl processo. Esta descoberta proporcionou uma visão mais profunda sobre como funciona a regeneração, mas eles precisavam de dados genéticos para preencher as lacunas.
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Para melhor compreender este processo de regeneração, os cientistas de Viena decidiram empreender a árdua tarefa de sequenciar todo o genoma do Axolote. Até agora, as tentativas de sequenciar o genoma completo falharam devido ao tamanho surpreendente da complexa composição genética da salamandra. Com 32 mil milhões de pares de bases, o genoma do Axolotl é dez vezes maior que o genoma humano. Não só é grande, mas também contém muitas sequências repetitivas grandes que as máquinas de sequenciamento e os softwares de análise genômica existentes não conseguem lidar.
Tanaka, junto com Michael Hiller e Gene Myers do MPI-CBG e Siegfried Schloissnig do Instituto Heidelberg para Estudos Teóricos (HITS), conseguiram sequenciar, montar e analisar todo o genoma usando o PacBio plataforma. O PacBio é único porque pode sequenciar uma vasta região de um genoma em uma única leitura. Mesmo com este sequenciador de alta potência, foram necessárias 72,5 milhões de leituras e software personalizado co-desenvolvido pelos pesquisadores para unir todos esses dados.
Depois que o genoma foi montado com sucesso, os cientistas o analisaram e identificaram vários genes que só existem no Axolotl e em outros anfíbios semelhantes, que podem regenerar tecidos danificados dos membros. “Agora temos o mapa em nossas mãos para investigar como estruturas complicadas, como pernas, podem crescer novamente”, diz o pesquisador de pós-doutorado e coautor do IMP, Sergej Nowoshilow em um comunicado de imprensa da Sociedade Max Planck. O recém-sequenciado genoma do Axolotl está disponível publicamente para outros cientistas usarem em suas pesquisas sobre regeneração de membros e tecidos.
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