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

Francesca Angiolan; Vir slike: Francesca Angiolani

Gekoni poznajo svoj vonj

Raziskovalci z Univerze v Bernu so v novi eksperimentalni študiji dokazali, da lahko gekoni z jezikom razlikujejo svoj telesni vonj od vonja drugih vrst živali
preberi več

oči - ZooSofia

Vabilo k anketi o neinvazivnem označevanju eksotičnih ljubljenčkov in mačk

Biometrični čitalec je namenjen identifikaciji živali na podlagi očesne šarenice. Podobno kot uporabljamo pri ljudeh prstne odtise, lahko uporabimo pri živalih očesno šarenico
preberi več

Število želve Astrochelys radiata drastično upada zaradi pretiranega ulova z namenom prodaje; Vir slike: Craig Stanford

Več kot polovico vrst želv ogroža izumrtje

51 mednarodnih strokovnjakov za želve je v lanskem letu naredilo obsežno študijo o globalni ogroženosti teh živali. Študija je bila objavljena v strokovni publikaciji „Current Biology“
preberi več

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