Gigantikus axolotl genom dekódolva

A szalamandra genomjának betekintése állítólag felfedi a szövetjavítás titkát

A mexikói axolotl igazi regenerációs művész. © IMP
felolvasta

Regenerációs művész genomja: A kutatók először dekódolták az axolotl teljes genetikai információit. 32 milliárd bázispárnál ennek a mexikói szalamandra genomja a legnagyobb valaha szekvenált. Most segíteni kell egy ugyanolyan nagyszerű rejtvény tisztázásában: Hogyan tud az Axolotl visszatérni az elveszített végtagokhoz és még a megszakadt gerincvelőhöz is?

Az Axolotl (Ambystoma mexicanum) valódi szuperhatalmakkal rendelkezik: Ha a mexikói szalamandra elveszíti a testrészét, néhány héten belül növekedni fog, ez tökéletes helyettesíti a csontokat, izmokat és idegeket a megfelelő helyeken. Még a levágott gerincvelő vagy a sérült retinaszövet sem jelent problémát a regenerációs művész számára. Egyszerűen helyreállították.

Ez a csodálatos képesség mindig elbűvölte a tudósokat, különösen az orvosokat. Azt kérdezi tőlem: Mi a titka a szövetjavításnak? És ha az állatok végtagjai vagy szervei "új felépítése", mint például az axolotl, működik - lehet-e ez az emberekre is?

Kirakós játék millió darabmal

A tudósoknak meg kell ismerniük a szalamandra genomját, hogy teljes mértékben megértsék a regenerációs folyamatot és megtudják, miért működik annyira jobban az Axolotl-en, mint a legtöbb fajnál. A probléma: 32 milliárd bázispárnál több mint tízszerese az emberi genom méretének. Ennek a hatalmas méretnek köszönhetően az Axolotl genomját eddig soha nem lehetett teljesen szekvenálni.

Az új szekvenálási technológiának köszönhetően Elly Tanakanak, a bécsi Molekuláris Patológia Kutatóintézetének és kollégáinak sikerült visszafejteni a mexikói szalamandra vonatkozó összes genetikai információt. Mint egy puzzle, összerakják a genomot egymillió egyedi szekvenciadarabból. Ez a legnagyobb genom, amelyet valaha szekvenáltak. kijelző

"Igazi mérföldkő"

E hatalmas adatmennyiség elemzése új kutatásokat adott a kutatóknak az egyedi regenerációs képesség alapjairól. Számos olyan gént találtak, amelyek csak az Axolotl-ben és más kétéltű fajokban fordulnak elő, és aktívak a szövet regenerálásában. Fantasztikus az is, hogy a PAX3 nevű fontos és elterjedt fejlődési gén teljesen hiányzik az Axolotl-tól. Funkcióját egy rokon PAX7 nevű gén látja el. Mindkét gén kulcsszerepet játszik az izmok és az idegek fejlődésében.

"Most a kezünkben van a genetikai térkép, amellyel megvizsgálhatjuk, hogy a bonyolult struktúrák - például a lábak - milyen újból megújulhatnak" - mondja Tanaka kollégája, Szergej Nowoshilov. "Ez egy igazi mérföldkő az Axolotl kutatásában." Ez egy mérföldkő, amely segít a kutatóknak szerte a világon a szövetek regenerációjának jobb megértésében. (Nature, 2018; doi: 10.1038 / nature25458)

(IMP - Molecular Pathology GmbH Kutatóintézet, 2018.01.25. - DAL)