gibajd (gibajd) wrote,
gibajd
gibajd

Categories:

Выяснилось, почему некоторые планарии, в отличие от своих родичей, не могут восстанавливать переднюю

С компуленты



У всех животных есть способность к регенерации, но выражается она по-разному: кто-то способен только к заживлению своих ран, а кому-то и конечность отрастить не проблема. Чемпионами в этом смысле являются плоские черви планарии: если планарию разрезать надвое, то каждая из половин восстановит недостающую часть. Однако даже среди них не все полностью владеют искусством регенерации: некоторые, к примеру, могут восстановить хвост, но не способны вырастить голову.

Удивительные способности планарий давно интригуют учёных, многие из которых надеются, что если мы узнаем механизмы регенерации плоских червей, то сможем активировать их и у себя. Эти механизмы можно было бы выяснить, сравнив регенерационно-молекулярную кухню разных планарий: тех, что регенерируют полностью, и тех, которые не вполне владеют этим даром.



И вот журнал Nature опубликовал сразу три статьи, посвящённые загадке полной и неполной регенерации у разных видов планарий. Любая регенерация, будь то восстановление хвоста у ящерицы или головы у планарий, начинается с заживления раны, после чего к бывшей ране подтягиваются так называемые бластемные клетки. Это разновидность стволовых клеток, которые делятся и дают начало специализированным клеткам, составляющим нервы, мышцы и т. п., — всё, что нужно для восстановления утраченной части тела. Когда регенерация заканчивается, бластемные клетки исчезают.

Учёные пришли к выводу, что у планарий с ограниченной регенерацией первые её стадии проходят так же, как у планарий с регенерацией неограниченной, то есть заживление раны и появление бластемных клеток у них не различаются. Следовательно, различия начинаются позже, когда нужно сформировать орган или часть тела. Авторы упомянутых статей использовали разные методы, однако результаты получились сходными: при ограниченной регенерации дело оказалось в том, что бластемные клетки не понимают, в какую ткань они должны превратиться, до них просто не доходят соответствующие сигналы.

Причём такие сигналы у планарий двух видов — для головы и для хвоста. Исследователи из Института молекулярной и клеточной биологии и генетики Общества Макса Планка (Германия) пишут в своей статье о сигнальном пути Wnt, в котором важную роль играет белок β-катенин, нужный для восстановления головы. (К таким же выводам в своём материале пришли и учёные из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне.)

Другую сигнальную цепочку, необходимую для восстановления хвоста и использующую ферменты тирозиновой киназы, описывают японские исследователи из Киотского университета. У планарий с ограниченной регенерацией, которые не могли восстанавливать голову, просто-напросто были выключены соответствующие гены, и если их активировали, то голова отрастала. (Не вдаваясь в молекулярные подробности этих сигнальных путей, упомянем, что саму идею о различной регуляции для разных частей тела высказывал ещё Томас Хант Морган, который говорил, что планарии используют для восстановления хвоста и головы «хвостовые» и «головные» инструменты.)

Надо думать, что такое же расхождение молекулярно-клеточных путей характерно и для остальных видов регенерации. Грубо говоря, можно сказать, что у амфибий или рептилий эволюция оставила сигнальные пути для восстановления конечностей, но выключила другие сигналы, которые приказывали бластемным клеткам создать голову.

С практической точки зрения это изрядно усложняет дело, в то же время теперь учёные знают, в каком месте регенерация одной части тела начинает отличаться от другой, и это знание, возможно, вскоре понадобится тем, кто занимается проблемой регенерации органов у человека.

Tags: ГМО, полезное
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment