ერთი გენის შეცვლას თაგვებში ქსოვილის რეგენერაციის ნაწილობრივ აღდგენა შეუძლია

როგორც ჩანს, რეტინოის მჟავის სიგნალები თაგვებში ყურის დაზიანების აღდგენის გასაღებია.

რეგენერაცია არის ხრიკი, რომელიც ბევრმა ცხოველმა, მათ შორის ხვლიკებმა, ზღვის ვარსკვლავებმა და რვაფეხებმა, დააოსტატეს. აქსოლოტლებს, მექსიკაში წარმოშობილ სალამანდრების სახეობას, შეუძლიათ, თითქმის ყველაფერი აღიდგინონ, მოკვეთილი კიდურებიდან დაწყებული, თვალებით, ტვინის ნაწილებითა და ზურგის ტვინით დამთავრებული. თუმცა, ძუძუმწოვრებმა, ევოლუციის გზაზე, ეს უნარი, ძირითადად, დაკარგეს.

„ჩვენ ვცდილობდით, გვესწავლა, თუ როგორ დაკარგა ზოგიერთმა ცხოველმა რეგენერაციის უნარი ევოლუციის პროცესში, შემდეგ კი პასუხისმგებელი გენი ან გზა აღგვედგინა რეგენერაციის პროგრამის ხელახლა გასააქტიურებლად,“ — ამბობს ვეი ვანგი, პეკინის ბიოლოგიურ მეცნიერებათა ეროვნული ინსტიტუტის მკვლევარი. ვანგის გუნდმა ერთ-ერთი ასეთი არააქტიური რეგენერაციის გენი იპოვა, გაააქტიურა და შეზღუდული რეგენერაციის უნარი დაუბრუნა თაგვებს, რომლებსაც ის აქამდე არ ჰქონდათ.

თაგვები და ბოცვრები

ვანგისა და მისი კოლეგების იდეა იყო, შედარებითი კვლევა ჩაეტარებინათ, თუ როგორ მუშაობს ჭრილობის შეხორცების პროცესი რეგენერაციისა და არარეგენერაციის უნარის მქონე ძუძუმწოვრებში. მათ რეგენერაციის უნარის მქონე ძუძუმწოვრად ბოცვერი, ხოლო არარეგენერაციის მქონედ — თაგვი აირჩიეს. საცნობარო ორგანოდ კი გუნდმა ყურის ნიჟარა შეარჩია. ტესტი მოიცავდა ბოცვრებისა და თაგვების ყურის ნიჟარაში ხვრელების გაკეთებას და ჭრილობის შეხორცების პროცესზე დაკვირვებას.

შეხორცების პროცესი ბოცვრებსა და თაგვებში ერთნაირად დაიწყო. ტრავმიდან პირველი რამდენიმე დღის განმავლობაში, ჭრილობის ადგილას წარმოიქმნა ბლასტემა — ჰეტეროგენული უჯრედების მასა. „მაგრამ მე-10 და მე-15 დღეს შორის, თქვენ მთავარ განსხვავებას დაინახავთ,“ — განმარტავს ვანგი. ამ დროში, ბოცვრებში ყურის ხვრელმა შემცირება დაიწყო. ბლასტემის ზემოთ გაჩნდა წანაზარდები — ცხოველები მეტ ქსოვილს აწარმოებდნენ. თაგვებში კი, შეხორცების პროცესი მთლიანად შეჩერდა და ყურში ხვრელი დარჩა.

ვანგის გუნდმა შეადარა მაღალაქტიური გენები ორივე ცხოველში ტრავმის შემდეგ და ამ განსხვავების სათავე მიაგნო გენს, სახელად Aldh1a2, რომელიც ძლიერად აქტივირებული იყო ბოცვრებში და არააქტიური რჩებოდა თაგვებში.

აღმდგენი მჟავა

Aldh1a2 გენი იწვევს რეტინოის მჟავის წარმოებას, ნივთიერების, რომელიც A ვიტამინისგან მიიღება. რეტინოის მჟავა გადამწყვეტია ემბრიონებში უჯრედების პოზიციონირების, ზრდისა და სპეციალიზაციისთვის. ვანგის გუნდმა შენიშნა, რომ ბოცვრებში რეტინოის მჟავა უჯრედებს ყურის ნიჟარის ახალი ქსოვილების ფორმირებისკენ მიმართავდა.

იმის შესამოწმებლად, ნამდვილად იყო თუ არა რეტინოის მჟავის ნაკლებობა თაგვებში რეგენერაციის შემაფერხებელი ფაქტორი, გუნდმა ის უბრალოდ თაგვების დაზიანებულ ყურებში შეიყვანა. და ამან იმუშავა.

თაგვებმა, რომლებიც რეგულარულად იღებდნენ რეტინოის მჟავის ინიექციებს, შეძლეს ყურის ნიჟარის ქსოვილების სრულად აღდგენა, ისევე, როგორც ბოცვრებმა.

მას შემდეგ, რაც რეტინოის მჟავის რეგენერაციული მაგია დადასტურდა, გუნდმა შეამოწმა, იპოვეს თუ არა სწორი გენი. ამისთვის, მათ ბოცვრის გენომიდან აიღეს დნმ-ის რეგიონები, რომლებსაც Aldh1a2-ის აქტივობის გაზრდა შეეძლო და ისინი თაგვის გენის ვერსიის გვერდით მოათავსეს. ამანაც კარგად იმუშავა — მოდიფიცირებულმა Aldh1a2 გენმა თაგვებს საშუალება მისცა, საკუთარი რეტინოის მჟავა ეწარმოებინათ და ის ყურის ნიჟარის სრული რეგენერაციისთვის გამოეყენებინათ.

გამოცანის ნაწილი

მიუხედავად ამისა, ჩვენ ჯერ კიდევ საკმაოდ შორს ვართ რეგენერაციის აბების შექმნისგან, რომლებიც დაკარგული კიდურებისა და ორგანოების აღდგენის საშუალებას მოგვცემს.

პირველი პრობლემა ის არის, რომ რეგენერაციაზე პასუხისმგებელი მექანიზმები უკიდურესად რთულია და ვანგის გუნდმა უზარმაზარი გამოცანის მხოლოდ ერთი ნაწილი ამოხსნა. პირველი პასუხგაუცემელი კითხვაა, არის თუ არა მათ მიერ იდენტიფიცირებული გენი უნივერსალური ყველა ორგანოსთვის, თუ მხოლოდ ყურის ნიჟარისთვისაა სპეციფიკური.

რეგენერაცია, ერთი შეხედვით, ძალიან სასარგებლო რამ ჩანს, თუმცა ძუძუმწოვრების უმეტესობამ რეგენერაციის უნარი დაკარგა. ვანგის გუნდს სურს, გაიგოს, თუ რატომ გამოირთო რეგენერაციის გენები, რომლებიც ჯერ კიდევ ღრმად არის ჩამარხული ძუძუმწოვართა გენომში, სანამ მათ ხელახლა ჩართვას შეეცდებიან. „ჩვენ არ ვიცით, რა იყო ეკოლოგიური მამოძრავებელი ძალა, რომელმაc ძუძუმწოვრების უმეტესობაში რეგენერაციის უნარის დაკარგვა გამოიწვია. რა იყო უპირატესობა? ჩვენ ამის გარკვევას ვცდილობთ,“ — თქვა ვანგმა.

ITNEWS-ის მეგობარი ვებ-გვერდია ITJOBS.GE. ITJOBS.GE-ზე ორგანიზაციებს და ფიზიკურ პირებს, აქვთ საშუალება განათავსონ როგორც ვაკანსები, ტრენინგები და ივენთები ასევე კონკრეტული Tech დავალებები, რისთვისაც ეძებენ დეველოპერებს, დიზაინერებს, სეო სპეციალისტებს და ა.შ. ITJOBS.GE - იპოვე დასაქმების საუკეთესო შესაძლებლობები ან გამოაქვეყნე ვაკანსია / დავალება და მიაწვდინე ხმა სასურველ აუდიტორიას.