Маленькие водные животные, называемые гидрами, могут отращивать потерянные головы, и теперь у ученых есть более четкое представление о том, как эти пресноводные беспозвоночные делают это.
а гидра Тело довольно простое: это наклонный цилиндрический цилиндр с ножкой на одном конце и ртом с щупальцами на другом. Но у гидры есть замечательная способность восстанавливать части своих ампутированных тел; При правильных условиях из отдельного куска ткани может вырасти совершенно новое животное.
В лабораторных экспериментах гидры доказали, что они могут бесконечно регенерировать свои клетки, а это означает, что эти животные биологически бессмертны. Но в то время как предыдущие исследования выявили некоторые аспекты регенерации гидры, исследователи искали ответы о том, как геном гидры направляет ее клетки для роста совершенно новой головы.
Теперь ученые не только установили инструкции Гидры по трансплантации головы; Они также показали, что активность генов во время развития суррогатной головы отличается от генетических инструкций, которые формируют рост головы у новой гидры, когда она дает почки или выходит непосредственно из тела родителя во время бесполого размножения.
Связанный: Самое долгоживущее животное на земле
Хотя результат один и тот же — новая голова гидры — экспрессия гена во время регенерации меняется намного больше, чем когда гидра отрастает и вырастает свою первую голову, как выяснили исследователи.
В гидра Род является частью Cnidaria, того же типа медуз, морских анемонов и кораллов, и насчитывает от 20 до 30 особей. гидра Океан. Все водные беспозвоночные — это водные беспозвоночные с симметричным телом вдоль центральной оси. Гидры до 0,8 дюймов (20 мм) в длину, с 10-12 щупальцами, окружающими их головы, Согласно «Экологии и систематике пресноводных беспозвоночных Северной Америки» (Академик Пресс, 2010).
Ученые знали, что гидра может регенерировать с тех пор, как они обнаружили молодых животных почти 280 лет назад, сказал соавтор исследования Эйд Масиас-Муньос, научный сотрудник отдела экологии, эволюции и морской биологии Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Живая наука в письме. Предыдущие исследования также показали, что несколько генов в пути, называемом «Wnt», контролируют рост головы гидры, и что группа организующих голову клеток около верхней части тела посылает сигналы клеткам около головного ствола обезглавленной гидры, управляя образованием. специализированных салфеток для новой головы.
Для нового исследования исследователи сначала идентифицировали более 27000 генетических факторов, которые играют роль в регенерации гидры, затем нанесли на карту меньшие подмножества из нескольких тысяч элементов, чтобы найти переключатели включения / выключения в геноме гидры, которые были активны только тогда, когда гидра отрастала снова. . новые головы.
Создавая эти карты, авторы исследования отметили, что не все вершины одинаковы. Когда гидра прорастала, голова вырастала примерно за 72 часа, в то время как новая голова регенерировалась примерно через 48 часов. Исследователи также идентифицировали 298 различий в экспрессии генов между двумя процессами.
«В период бутонизации гены (в том числе связанные с регулятором головы), по-видимому, медленно и непрерывно увеличиваются с течением времени», — объяснил Масиас-Муньос. «Во время регенерации, с другой стороны, гены имеют более динамичную экспрессию, некоторые быстро увеличиваются, а затем уменьшаются, а экспрессия достигает пика в разные моменты времени при регенерации».
Это первое свидетельство различий в генетических инструкциях по росту головы у гидр, указывающее на то, что животные могут иметь очень разные наборы схем трансплантации головы — возможно, с участием сотен генов — для регенерации, развития и зачатков, сказал Масиас-Муньос в электронном письме. .
«Это означает, что голова работает тремя разными способами, в зависимости от обстоятельств», — сказал Масиас Муньос.
Результаты опубликованы 8 декабря в журнале. Геномная биология и эволюция.
Первоначально опубликовано на Live Science.
«Главный евангелист пива. Первопроходец в области кофе на протяжении всей жизни. Сертифицированный защитник Твиттера. Интернетоголик. Практикующий путешественник».
More Stories
SpaceX запустила 23 спутника Starlink из Флориды
На Ио обнаружено лавовое озеро, гладкое, как стекло
Астрономы разгадали тайну слияния двойной системы с магнетаром Новости науки