Регенерация конечностей. Нужный ген найден

10 апреля, 09:25
В организме человека найдены гены, аналогичные тем, что отвечают у животных за регенерацию органов и тканей.

В организме человека найдены гены, аналогичные тем, что отвечают у животных за регенерацию органов и тканей.

Это открытие сделали ученые из Университета Дьюка (Северная Каролина, США). Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature.

Сегодня способностью отращивать новые конечности взамен утраченных обладают, например, ящерицы или рыбки данио. Эта функция была сохранена ими в течение миллионов лет эволюции.

В частности, рыбки данио могут после травм не только отращивать новые плавники, но и ремонтировать сердце.

Человек же, тоже произошедший от древних простейших существ, в ходе эволюции эту способность утратил. Пытаясь понять, что именно было утеряно, исследователи составили полный список генов, которые позволяют регенерирующим животным отращивать отрезанный хвост или восстанавливать поврежденные ткани.

И оказалось, что их аналоги до сих пор присутствуют в геноме человека. Основное различие же состоит в том, что у нас они располагаются не в той последовательности и поэтому неактивны, пишет РГ.

Ученые начали с поиска генов, участвующих в процессе регенерации плавников и сердца у данио. Соответствующие регуляторные последовательности назвали усиливающими элементами регенерации тканей (tissue regeneration enhancer elements, TREEs). Они могут включать гены в местах травм и даже изменить способность животных к регенерации.

Исследователи обнаружили, что у рыбок с ампутированными плавниками или травмированным сердцем был включен ген под названием лептин Б. Тогда биологи перебрали 150 тысяч пар в последовательности азотных оснований ДНК, окружающих лептин Б, и определили 7 тысяч пар оснований, которые можно отнести к TREEs. Затем они отсекали усиливающие элементы, пока не получили самую короткую и достаточную последовательность ДНК.

В процессе обнаружилось, что найденный элемент может быть разделен на две части: одна отвечает за регенерацию клеток сердца, а другая - за восстановление плавника. В результате были созданы трансгенные данио, у которых функция регенерации этих органов оказалась повышенной.

Следующим шагом ученые проверили, могут ли TREEs произвести аналогичный эффект в организме млекопитающих, в частности у мышей. Выяснилось, что заимствование этих элементов из генома данио действительно может активировать экспрессию регенеративных генов в травмированных лапах и сердце трансгенных мышей.

Правда, для восстановления органов этого пока недостаточно. Но ученые уверены, что на эти механизмы можно воздействовать. Они могут быть объединены с технологией геном-редактирования для повышения способности млекопитающих, в том числе людей, к ремонту и выращиванию поврежденных или отсутствующих частей тела.

Мы хотим знать, как происходит регенерация, чтобы помочь людям реализовать весь свой потенциал, - заявил руководитель исследования, профессор цитологии из Университета Дьюка Кеннет Посс. - Наше исследование указывает на путь, который потенциально позволит пробуждать гены, ответственные за регенерацию .

Сейчас, конечно, возможность отрастить новую ногу взамен утраченной кажется абсолютной фантастикой. Но примерно такой же фантастикой сто лет назад казалась возможность успешной пересадки сердца.