Протезування може бути порятунком коли людина втрачає кінцівку, але чи не краще було б відростити цю відсутню частину замість 3D друк один? Амфібії, як і мексиканська саламандра Аксолотль, можуть регенерувати кінцівки, і тому вчені вивчають їх унікальну фізіологію вже більше 150 років. Команда вчених у Відні вийшла за межі фізіології та заглибилася в генетику саламандри, визначення генів бере участь у відростанні тканини кінцівки. Можливо, ми ще дуже далекі від вирощування нових рук і ніг, але це відкриття наближає нас на один крок до розуміння того, як ця регенерація відбувається на молекулярному та генетичному рівнях.
Регенерація втрачених кінцівок може здатися науковою фантастикою, але це не так. Мексиканська саламандра Аксолотль особливо вправна у відрощуванні частин тіла. Він може відновити м’язи, кістки та навіть нерви протягом кількох тижнів після травми. Він не тільки може відновлюватися за командою, але й новоутворена кінцівка є ідеальною заміною втраченої. Неймовірно, але саламандра також може відновлювати пошкоджений спинний мозок або тканину сітківки, роблячи її здатності майже подібними до Бога. Не дивно, що вчені культивували його в лабораторії та вивчали з такою інтенсивністю.
Рекомендовані відео
На чолі з дослідницею Еллі Танака команда вчених, яка зараз працює в Науково-дослідному інституті молекулярної патології (IMP) у Відні, працює з однією з найбільших колоній аксолотлів у світі. Під час роботи в DFG-Center for Regenerative Therapies Dresden при TU Dresden та Інституті молекулярної клітинної біології Макса Планка і генетики (MPI-CBG), Танака та її команда виявили деякі клітини та молекулярні шляхи, які контролюють регенерацію Аксолотля. процес. Це відкриття дозволило глибше зрозуміти, як працює регенерація, але їм потрібні були генетичні дані, щоб заповнити прогалини.
Пов'язані
- Цей смердючий газ може бути ключем до виявлення інопланетного життя на далеких планетах
- Вчені знайшли метод ідентифікації бактерій, що виробляють електроенергію
Щоб найкраще зрозуміти цей процес регенерації, віденські вчені вирішили взятися за важке завдання секвенувати весь геном Аксолотля. До цих пір спроби секвенувати повний геном були невдалими через приголомшливі розміри складної генетичної структури саламандри. Завдяки 32 мільярдам пар основ геном Аксолотля в десять разів більший за геном людини. Він не тільки великий, але й містить багато великих повторюваних послідовностей, з якими не можуть працювати існуючі машини секвенування та програмне забезпечення для геномного аналізу.
Танака разом з Майклом Гіллером і Джином Майєрсом з MPI-CBG і Зігфрідом Шлойснігом з Гейдельберзького інституту для теоретичних досліджень (HITS), змогли секвенувати, зібрати та проаналізувати весь геном за допомогою PacBio платформа. PacBio є унікальним, оскільки він може секвенувати величезну область геному за одне зчитування. Навіть із цим потужним секвенсором знадобилося 72,5 мільйона зчитувань і спеціальне програмне забезпечення, спільно розроблене дослідниками, щоб з’єднати всі ці дані.
Після того, як геном був успішно зібраний, вчені проаналізували його та ідентифікували кілька генів, які існують лише в аксолотля та інших подібних земноводних, які можуть відрощувати пошкоджені тканини кінцівок. «Тепер ми маємо карту в наших руках, щоб дослідити, як складні структури, такі як ноги, можуть бути вирощені заново», — говорить пост-док дослідник IMP і співавтор Сергій Новошилов у прес-реліз від Товариства Макса Планка. Нещодавно секвенований геном аксолотля доступний для інших вчених у своїх дослідженнях регенерації кінцівок і тканин.
Рекомендації редакції
- Вчені хочуть провести випробування на людях генної терапії, яка може допомогти впоратися із залежністю
- Вчені з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско виявили ген, який допомагає покращити сон
- Вчені намагаються обдурити мозок людей з ампутованими кінцівками синдромом фантомних кінцівок
Оновіть свій спосіб життяDigital Trends допомагає читачам стежити за динамічним світом технологій завдяки всім останнім новинам, цікавим оглядам продуктів, проникливим редакційним статтям і унікальним у своєму роді коротким оглядам.
