Genetski katalog za tkivno regeneracijo

(15.05.2013) Dvoživke lahko po poškodbah tkiva in organe deloma ali v celoti obnovijo. Šele kratek čas znanstveniki poznajo molekularne osnove za regeneracijo.

Raziskovalci oddelka za preiskave srca in pljuč Inštituta Max-Planck so pred kratkim uspeli sestaviti seznam vseh aktivnih genov navadnega zelenkastega velikega pupka (Notophthalmus viridescens).

Sedaj želijo znanstveniki v izdelanem tako imenovanem transkriptomu poiskati določene gene, ki so odgovorni za regeneracijo. Odstranjena noga pri tej živali v le nekaj mesecih v celoti ponovno zraste. 


Zelenkasti pupek je mojster regeneracije, ki lahko poškodovana tkiva delno ali popolnoma obnovi

Tudi eksperimentalno večkrat poškodovana očesna leča se zmeraj znova do popolnosti obnovi pa tudi srce se ji po poškodbi popolnoma zaceli: navadni zelenkasti veliki pupek je med sorodnimi vrstami mojster regeneracije. Tako popolne obnove ni sposobna doseči skoraj nobena druga živalska vrsta.

Genetska podlaga teh posebnih sposobnosti je v veliki meri še neznana. Vzrok za to dejstvo leži med drugim tudi v velikosti genoma zelenkastega pupka. Ta je namreč okoli deset krat večji od človeškega. Zaradi tega je kljub najnovejšim molekularno biološkim metodam dešifriranje njegovega genoma izjemno zahtevno. Zaradi tega so strokovnjaki inštituta Max-Planck s kolegi iz Koelna in ZDA tokrat ubrali drugo pot.

„Najprej smo popolnoma izolirali in sekvencirali mRNA, torej kopije aktiviranih genov, iz različnih tkiv zdravih in poškodovanih pupkov v razvojni stopnji ličinke,“ pove Thomas Braun, direktor na Max-Planck inštitutu in vodja študije. Okoli 120.000 kot transkripcije označenih kopij so identificirali, jih sestavili za transkripcijo in primerjali s podatki proteinskih raziskav.

„Našli smo 826 proteinov, ki so značilne izključno za dvoživke, med njimi tudi nekatere do sedaj neznane družine proteinov, ki se niso nahajale v nobeni podatkovni zbirki,“ razlaga Braun. Za strokovnjake raziskovalnega inštituta so ob tem posebej zanimivi proteini iz tkiv, ki se po poškodbi nahajajo v fazi regeneracije. „To bi lahko bila smernica, da nekatere izmed novo identificiranih družin proteinov sodelujejo pri postopkih obnavljanja,“ pove Braun.

Z novo pridobljenim transkriptomom pupka je ustvarjena podlaga, ki bo omogočala ciljane preiskave določanja osnovnih molekularnih mehanizmov in funkcije novo odkritih proteinov. Raziskovalci inštituta Max-Planck upajo, da bodo njihova raziskovanja v prihodnosti nudila podlago za regeneracijsko medicino: „Verjamemo, da so med novimi družinami proteinov tudi predstavniki, ki bi bili lahko uporabni za terapije. Na ta način bi se lahko stimuliralo procese samozdravljenja pacientov, na primer pri obnavljanju srčne mišice po preživelem infarktu,“ komentira Braun.

Sorodni članki

Na Bahamih so se od orjaških želv do danes ohranili le še fosilni ostanki, ki so konzervirani v tako imenovanih »modrih luknjah«; Vir slike: Brian Kakuk

Izumrla bahamska orjaška želva – sekvenciran 1000 let star DNK

Mednarodna ekipa strokovnjakov je na Univerzi v Postdamu raziskovala dedne zapise izumrle bahamske orjaške želve Chelonoidis alburyorum. Znanstvenikom je prvič uspelo pridobiti popolno sekvenciran DNK te tropske živali
preberi več

Chelonian Conservation and Biology

Mednarodno trgovanje ogroža vrstno raznolikost želv

Ko govorimo o hišnih ljubljenčkih, so od plazilcev bolj prodajana vrsta po vsem svetu le ptice. Mnogo teh plazilcev, kamor spadajo tudi želve, so odvzete iz svojega naravnega okolja z namenom mednarodne prodaje
preberi več

Zeleni legvan Beissi; Vir slike: Helene Widmann

Klinični primer: Zeleni legvan z močno endoparazitozo

Zeleni legvan Beissi, samec starosti okoli 10 let že dalj časa izgublja telesno težo. Lastniki so najprej spremembe pripisovali fiziološki spolni aktivnosti v spomladanskih mesecih in posledičnem manjšem zauživanju hrane
preberi več

Nežno in čvrsto naenkrat – pajčevina. Rafinirana hierarhija in urejenost različnih vlaken; Vir slike: Markus Anton und Periklis Papadopoulos/Universität Leipzig und Max-Planck-Institut für Polymerforschung Mainz

Nežna a vendar robustna – strokovnjaki odkrivajo nove lastnosti pajčevine

Fiziki iz Nemčije, Grčije, ZDA in Singapurja so eksperimantirali z laserskimi žarki in pridobili popolnoma nova odkritja o lastnostih pajčevin
preberi več

Regional differentiation and extensive hybridization between mitochondrial clades of the Southern Ocean giant sea spider Colossendeis megalonyx

Raznovrstnost morskih pajkov na Antarktiki

Popolna tema in mraz – kljub temu je Antarktika dom za številne živalske vrste. Skrivnosti biotske raznolikosti so odkrivali znanstveniki iz Avstralije, Nemčije in ZDA
preberi več

Odrasel hišni pajek Parasteatoda tepidariorum; Vir slike: Universität Göttingen

Evolucija očesa

Razvoj pajkovega očesa je voden z enakimi geni, kot razvoj pri ostalih živalskih vrstah. V enako skupino spadajo na primer tako človeško oko kot sestavljena očesa insektov
preberi več

Ortodontski poseg pri mavrski kopenski; Vir slike: Dr. Gertrude König und DDr. Camil Stoian PhD

Ortodontski poseg pri mavrski kopenski želvi – Max potrebuje zobni aparat!

Max je 40 let star samec, pri katerem so se po poslednjem prezimovanju pojavile resne težave zaradi pridobljene deformacije kljuna. Iz ambulante za eksotične živali, kjer ga je pregledala  Mag. Helene Widmann, je bil napoten na poseg v veterinarsko ortodontsko ambulanto
preberi več

Rdečeoka drevesna žabica iz Nacionalnega parka Ranomafana na jugovzhodnem delu Madagaskarja. Pri tej vrsti je že bila potrjena hitridiomikoza.; Vir slike: Miguel Vences / TU Braunschweig

Hitridiomikoza je dosegla Madagaskar

Konec letošnjega februarja je bila za dvoživke usodna gliva, Batrachochytrium dendrobatidis, prvič dokazana tudi na Madagaskarju. Epidemija je tako dosegla pomembno področje biotske raznovrstnosti, saj na otoku v Indijskem oceanu živi okoli 290 različnih vrst dvoživk
preberi več