Lăstarii de broaște care pot regăsi în mod obișnuit cozile sau membrele amputate și-au pierdut capacitatea de regenerare după ce cercetătorii au blocat expresia unei gene nou identificate, care este unul dintre factorii care conduc la această regrowth. Mai mult, oamenii de știință fac ipoteza că pierderea regenerării apendice la animalele cu sânge cald ar fi putut fi cauzată de câștigul sau pierderea acestei gene, supranumită c-Răspuns, în genomul unui strămoș în timpul evoluției. Lucrarea apare pe 22 octombrie în revista Cell Reports.

prin

„Presupunem că genele pot dispărea numai dacă îndepărtarea lor are avantaje pentru animal”, spune prima autoră Daria Korotkova de la Institutul de Chimie Bioorganică Shemyakin-Ovchinnikov din Moscova. Deci, sugerăm că atunci când această genă a dispărut din speciile cu sânge cald, aceasta a fost printr-o mutație, acționând ca un compromis pentru pierderea regenerării apendicelui.

Folosind un algoritm computerizat, cercetătorii au identificat mai multe gene care au dispărut în genomul vertebratelor cu sânge cald, inclusiv al oamenilor, dar sunt prezente în cele cu sânge rece. Au făcut acest lucru cercetând ADN-ul broaștelor africane cu gheare, Xenopus laevis, pentru a determina care gene codifică regenerarea. Apoi au căutat modele de ADN similare la speciile cu sânge cald, cum ar fi puii, și au observat oriunde o genă diferă. Apoi au selectat una dintre genele specifice identificate cu sânge rece, codificând proteina transmembranară necunoscută anterior, și au denumit-o c-Răspuns (animale cu sânge rece specifice rasei de epiteliu ca un receptor).

Echipa de cercetare, incluzând Korotkova, Andrey Zaraisky, Vassily Lyubetsky, Anastasiya Ivanova, Lev Rubanov, Alexander Seliverstov, Oleg Zverkov, Natalia Martynova, Alexey Nesterenko, Maria Tereshina și Leonid Peshkin, apoi supraexprimat sau blocat C-Răspunsul în embrioni de mormoloc. Au descoperit că îmbunătățirea răspunsului c a permis mormolilor să regenereze cozile pierdute mai devreme în viața lor decât cele care au eclozat în mod natural, în timp ce mormolocii cu răspuns c blocat ar putea trece în broaște, dar nu ar putea regenera anexele amputate.

„Răspunsul C modulează cel puțin două căi moleculare importante care sunt comune tuturor vertebratelor”, spune autorul principal Zaraisky, șeful laboratorului bazelor moleculare de embriogeneză de la Institutul de Chimie Bioorganică Shemyakin-Ovchinnikov. "Pierderea sa în evoluție ar putea modifica funcționarea acestor căi și, în consecință, ar duce la transformări fiziologice majore."

„Am constatat, de asemenea, că supraexprimarea c-Answer cauzează creșterea avansată a creierului și ochi mai mari, ceea ce ne-a surprins, deoarece înseamnă că modulul c-Answer modulează regenerarea și dezvoltarea creierului”, spune Korotkova. „Cu toate acestea, s-a observat că atunci când c-Answer este blocat, mormolocurile Xenopus laevis aveau creiere mai mici, așa că mai sunt de lucru pentru a înțelege mai bine această relație”.

Această lucrare a fost susținută de Această lucrare a fost susținută de Fundația Rusă pentru Cercetare de Bază și Institutele Naționale de Sănătate.