Ученые выяснили, что регенерированный хвост саламандры по строению очень близок к оригиналу. У ящериц же новый хвост состоит полностью из хряща и не содержит нервных клеток, - пишет sciencenews.org.
По мнению исследователей, этот контраст обусловлен различиями между стволовыми клетками в спинном мозге животных.
Когда саламандра теряет свой хвост, нервные стволовые клетки в ее спинном мозге могут развиться в любой тип клетки нервной системы, включая нейроны. Но из-за эволюции, нейронные стволовые клетки ящериц «потеряли эту способность», - говорит соавтор исследования Томас Лозито - биолог из Университета Питтсбурга. Исследователи обнаружили, что ящерицы могут восстановить хрящ и кожу, но не могут регенерировать нервные клетки.
Лозито и его коллеги изучали нервные стволовые клетки мексиканской амбистомы (Ambystoma mexicanum) и двух видов ящериц – каролинского анолиса (Anolis carolinensis) и траурного геккона (Lepidodactylus lugubris). Команда задавалась вопросом, не способны ли стволовые клетки ящериц самостоятельно развиваться в нейроны, а также выясняла, что именно препятствует их восстановлению. Исследователи имплантировали нейронные стволовые клетки саламандры пяти траурным гекконам. Некоторые из клеток стали нейронами в отросшихся хвостах, демонстрируя, что проблема заключалась в стволовых клетках ящериц.
Это означает, что для того, чтобы восстановить хвост ящерицы в первозданном виде, достаточно изменить только ее стволовые клетки, а не все части хвоста.
Ученые смогли разгадать, почему ящерицы потеряли способность восстанавливать нейроны, а саламандры нет. Ученые знают, что от места вида в древе эволюции в некоторой степени зависит способность организмов выращивать части тела. «Чем сложнее вид, тем меньше он способен к восстановлению», - объяснила биолог развития Катарина Люст из Исследовательского института молекулярной патологии в Вене, которая не участвовала в исследовании. Рептилии, такие как ящерицы, являются более сложными организмами, чем земноводные, например саламандры.
Исследователи планируют использовать редактирование гена CRISPR/Cas9, чтобы проверить, можно ли модифицировать нервные стволовые клетки ящерицы, чтобы восстановить идеальный хвост. В конечном счете ученые надеются, что в один прекрасный день стволовые клетки млекопитающих помогут им регенерировать разные части тела.
Следующая цель Томаса Лозито – «сделать первую мышь, которая может восстановить свой хвост».
[Фото: sciencenews.org]
