Биологи определили тип клеток и ключевой белок, обеспечивающие плоским червям удивительную способность восстанавливать свое тело даже из небольшого фрагмента.
Плоский червь Dugesia subtentaculata
© Eduard Solà/Wikimedia Commons
Способность планарий (Planariidae), одного из семейств плоских червей, к регенерации была известна зоологам давно. Если планарию разрезать на несколько частей, каждая из них регенерирует в целого червя, отрастив недостающие типы тканей. Из-за этой способности планарий стали называть «бессмертными под лезвием ножа». Ученые установили, что за регенерацию отвечают клетки, которые называются необластами. Но определить точно, какие именно из необластов играют ведущую роль, до недавнего времени не удавалось.
Специалист по биологии развития Алехандро Санчес Альварадо (Alejandro Sánchez Alvarado) из Института медицинских исследований Стоуерса в Канзас-Сити использовал новый метод изоляции клеток и определения генной активности в них. В результате он выделил у планарий двенадцать разновидностей необластов, в мембранах которых содержался определенный белок из группы тетраспанинов. Тетраспанины известны у многих животных, включая человека. Они задействованы в процессах движения и деления клеток. Играют тетраспанины важную роль и в опухолях, способствуя образованию метастазов.
Исследователи применили радиоактивное мечение белков и установили, что для регенерации планарий важен второй из двенадцати типов необластов (Nb2). В проведенном эксперименте именно эти клетки начинали быстро размножаться, когда планария была разрезана. В другом эксперименте одна инъецированная клетка Nb2 оказалась способной размножаться и диверсифицироваться, чтобы спасти планарий, которые получили смертельную дозу облучения.
Клетки Nb2 представляют собой особый тип стволовых клеток. Обычно только в начале развития стволовые клетки способны превращаться в любые разновидности клеток (такие стволовые клетки называют тотипотентными). Затем по мере развития организма его стволовые клетки оказываются способны давать начало только нескольким типам клеток (плюрипотентные) или даже только одному из них. Планариям однако удается во взрослом возрасте сохранять тотипотентные стволовые клетки.
Эти клетки распределены по всему телу планарии. Если животное получает рану, они увеличивают активность генов, ответственных за синтез тетраспанина. Его роль оказывается ключевой в регенерации. Если подавить его выработку клетками, повреждения на теле планарии не восстанавливаются. Точная функция белка пока неизвестна, но, вероятно, она влияет на связи между клетками и помогает им добираться туда, где нужна их работа.
Результаты опубликованы в журнале Cell
Источник: polit.ru
