Как известно, в природе существует много организмов, способных к регенерации разных частей тела. Но большинство животных не в состоянии отращивать утраченные или сильно поврежденные части своего тела. Ученые уже длительное время пытаются установить эти механизмы регенерации.
Schmidtea mediterranea — один из видов плоских червей планарий,
ставших объектом интереснейших исследований по механизмам регенерации.
Фото с сайта rna-seqblog.com
Наиболее подходящим объектом для изучения считается планария. Интересно, что некоторые представители реснитчатых червей способны к регенерации даже целой головы. Именно эта возможность делает вышеупомянутых червей наиболее привлекательными объектами для исследования. Но стоит отметить, что не все черви семейства имеют склонность к полному возобновлению своего тела.
Недавно, немецкие ученые обнаружили у одного из видов планарий, своего рода молекулярный выключатель, который имеет связь с межклеточным сигнальным путем Wnt.
Авторы исследования решили полностью изучить этот факт. Для этого им пришлось провести генетическую модификацию молочно-белых планарий, которые ранее не отличались способностью отращивать голову из маленького кусочка хвостовой части тела. Результатом эксперимента, ученые были удивлены. Все дело в том, что черви, всего за две недели смогли отрастить голову. Причем сам процесс происходил по той же схеме, что и у настоящих профессионалов этого дела – трикладов.
До настоящего времени, специалисты не имели детального представления о процессе активации стволовых клеток после повреждения тела планарии.
После детального исследования червей, ученые обнаружили ключ к решению проблемы. Оказывается, что разгадку надо искать в работах профессора Петерсена, которому удалось определить, что синтезируемый белок Notum является компонентом, необходимым для запуска процесса возобновления головы червя из плюрипотентных стволовых клеток. Присутствие белка значительно ухудшает работу сигнального пути Wnt.
В ходе эксперимента удалось выяснить, что экспрессия Notum, а также полное восстановление головы у планарий имеют прямую связь с геном Zic-1. Именно этот ген отвечает за кодирование определенного ДНК-связывающего белка.
Говоря проще, продукт вышеупомянутого гена, как считают биологи, является транскрипционным фактором для производства клеток, секретирующих белок Notum, при посредстве которого и происходит полная регенерация тела планарий.
Подготовлено по материалам plosgenetics
