Новейшие данные о генах обещают регенерацию головы даже у человека

Биологи решили поучиться у земноводных и червяков, чтоб поправить это досадное недоразумение природы. Не так давно учёные завершили три независящих исследования, которые поведали о неких принципиальных качествах регенерации у плоских червяков.

Все три работы сначала разглядывали гены Wnt. Они кодируют серию ферментов, которые передают информацию из наружной среды в ядро клеточки, также создают белок бета-катенин (β-catenin), регулирующий экспрессию генов. Гены Wnt встречаются в клеточках всех животных, но исследователи заинтересовались сначала механизмом их работы у плоских червяков планарий.

Науке уже было понятно, что гены Wnt экспрессируются неравномерно: больше в хвостовой части, меньше на середине тела и наименее всего у головы червяков. Биологи подразумевали, что гены задействованы в регулировании работы стволовых клеток во время самолечения. Тогда исследователи задались вопросцем: влияет ли экспрессия генов Wnt на способность неких видов червяков к регенерации? Чтоб разобраться в этом, несколько научных групп провели опыты.

1-ая группа попробовала узнать, почему некие виды червяков, ежели их тела разрезать по-разному, восстанавливают части тела неодинаково. К примеру, ежели их разрезать так, что хвостовая часть окажется меньше головной, то хвост из головы они отрастить для себя сумеют, а вот голову из хвоста - уже нет. А ежели разрезать червяка так, чтоб головная часть оказалась меньше хвостовой, то из 2-ух половинок покажутся два новейших червяка.

Разъяснить эту странность в своём исследовании взялся Йохен Ринк (Jochen Rink) из Института молекулярной клеточной биологии и генетики Общества Макса Планка. Он экспериментировал с молочно-белыми планариями вида Dendrocoelum lacteum, разрезая их в различных местах. Вкупе со своими сотрудниками он брал эталоны ткани в местах среза и секвенировал их РНК. Исследователи нашли, что на тех срезах, откуда позже выросли головы, экспрессировались гены, кодирующие серию ферментов, участвующих в сигнальном пути Wnt. Но, по словам Ринка, на тех участках, где части тела на восстановились, Wnt гены не врубались вообщем.

Вторым исследованием в данной для нас области занимались Филипп Ньюмарк (Phillip Newmark) из института Иллинойса и Джеймс Сайкс (James Sikes), который сейчас работает в институте Сан-Франциско. Они узнали, что у другого вида червяков, Procotyla fluviatilis, гены Wnt ведут себя схожим образом.

Но самое увлекательное, что за счёт полного угнетения гена, регулирующего функции Wnt у червяков, можно получить кусочки нерегенерирующей ткани для отращивания всеполноценно функционирующей головы. Практически, планарии не могут восстанавливать собственный мозг, но ежели подавить всего один ген, то это становится вероятным.

Третьей работой занимались учёные из института Токусимы в Стране восходящего солнца. Ёсихико Умесоно (Yoshihiko Umesono) и его коллеги проводили опыты на червяках вида Phagocata kawakatsui. Оказалось, что в организме планарий существует регулируемая внеклеточными сигналами киназа (ERK). Ранее никто не подразумевал, что этот фермент играет роль в регенерации.

По мнению Умесоно, белки ERK и Wnt уравновешивают друг дружку, будучи в неизменном содействии. Ежели доминируют белки ERK, то отрастает голова червяка, а ежели больше белков Wnt, то восстанавливается хвост.

Потому что ERK и Wnt находятся в клеточках всех животных, Ринк считает, что хоть какой живой организм потенциально способен регенерировать утраченные конечности. Но у млекопитающих, например, эти гены подавляются и поэтому расчудесного восстановления не происходит.

«Однажды мы научимся удалять то, что подавляет активность этих генов, и тоже будем отращивать головы», - обнадёживает учёный. Воспоминания, как понятно, вернуть тоже можно. Того и гляди, станем по-настоящему бессмертными.

Все три исследования были размещены в журнальчике Nature.





"Механическая кошка" сотворена в США по заказу Пентагона

"Хаббл" попробует засечь планетки у наиблежайшей к Земле звезды