Thread by @OlgaVPettersson

Ну-с, с новой субботой, милые твиттеряне!

Ковид или нет, башка немного прояснилась и коротенький тред мы с вами сегодня осилим.

Расскажу вам сказку о саламандрах.

Занимайте места, вооружайтесь кофе или попкорном, и поплыли.

Зачем именные изучают саламандр? Эти милые зверюшки имеют магические способности.

Например, если ящерице отхреначить хвост, то она отрастит себе новый. Новый хвост по виду будет как старый, однако позвоночной кости там не будет, а вместо нее вырастет хрящ.

Такой трюк ящерицы могут повторить максимум пару раз за всю жизнь.

Но саламандры совсем не ящерицы, а очень даже амфибии. Отрастить потерянный хвост саламандре, это как мне выпить кофе на завтрак.

Они намного более круты: у них волшебные способности к регенерации.

Если саламандра теряет конечность, то она отращивает новую, причем полностью функциональную, и со всеми мелким косточками, мышцами и нервами внутри.

Сколько раз ей лапу не оттяпать, новая все равно будет отрастать.

Если у человека изо всех органов регенерировать может только печень, то у саламандры способность к регенерации имеют многие органы, включая глаза, сердце и мозг.

Ясно теперь, зачем ученым понадобились тайны саламандры?
Они хотят понять, каким образом регулируется регенерация функциональных тканей, органов и конечностей, т.к. ищут возможность использовать это в медицине.
Естественно, для этого нужно копаться в содержимом их ДНК.

Вальтер был молодым, полным сил самцом саламандрового вида Pleurodeles waltl, в просторечии зовущегося испанским ребристым тритоном.

В памяти нашей лаборатории он увековечен в фотографии, украшающей стену одного из офисов.

Исследованием занимаются ученые в Стокгольмской Каролинке и институте Max Planck в Германии, но расшифровку генов Вальтера поручили нашему научному центру.

К нам он попал уже в виде ДНК и РНК, выделенной из различных органов, тк материала над работой с геномом саламандры нужно очень много: он у них минимум в 3 и максимум в 20 раз больше человеческого.

Первый же вопрос: почему? Ответ в дико размноженных в их генома транспозонах - матчасть находится здесь

https://twitter.com/OlgaVPettersson/status/1258991917662121984

.

Уникальная вещь у саламандр, то что в их повторючках-транспозонах есть древние генетические элементы, схожие разве что с элементами у другого ныне живущего “ископаемого”, рыбы латимерии (ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0…).

Предки таких генетических элементов у нас, млекопитающих, зовутся онкогенами, т.к. они регулируют клеточный цикл.

Если в онкогене случается мутация, то у млекопитающего случается рак.

А вот у саламандры, более древние варианты таких элементов играют абсолютно другую роль - они учат их гены менять функции.

Что это такое и зачем.

Отрубаем мы лапу у саламандры. Поврежденные нервные окончания втягиваются в рану и дают сигналы о начале регенерации.

Сигнал подхватывают древние гены в транспозонах, и дают соседним с раной клеткам задачу: из одной клетки наплодить массу стволовых.

Причем, не “типа стволовых” как у взрослых людей, что могут возродить один единственный вид клеток, а настоящих, из которых может получиться любая ткань - у людей такие встречаются только в эмбрионах в первые недели после зачатия.

Матчасть здесь

https://twitter.com/OlgaVPettersson/status/1324964470624579584

Когда транспозоны запускают такое клеточное деление, новенькие стволовые клетки должны как-то докумекать, что они стволовые, и что им нужно стать особым органом.

И тут у саламандр есть другой крутой механизм: огромное, по сравнению с другими организмами, количество специальных крошечных молекул РНК, т.н. микро-РНК.

Этот вид РНК есть и у нас, и у всех других организмов на планете, но у саламандры уж СИЛЬНО много тех, что отвечают за дифференциацию клеток, т.е. саламандры могут перепрограммировать свои клетки, чтобы те стали тем, что телу нужно в данный момент.

Как считают ученые, такие типы микро-РНК появились задолго до девонского периода. Однако, люди их в проделе эволюции растратили. Как, почему, и зачем, пока до конца не ясно.

Но ясно одно - способность отращивать новые мозги мы давно потеряли.

Как бы то ни было, весь этот древних механизм помогает саламандре полностью отрастить функциональную лапу за два месяца.

Причем, сигнал не запускается при простой ранке. Чтобы регенерация произошла, нужна полная потеря куска конечности или органа.

Похоже, что гены саламандры “чувствуют” насколько обширной была травма, и когда нужно вмешаться.

Что не менее важно для медицины, саламандры могут восстанавливать поврежденные участки спинного мозга.

Есть надежда, что этот механизм потенциально можно применить для лечения людей, парализованных после травм. До этого пока далеко, но геном саламандры потихонечку начинает открывать свои тайны.

Умеют саламандры регенерировать и функциональные глаза: с хрусталиком, радужной оболочкой, оптическим нервом, итд.
Представьте себе потенциал применения таких механизмов для людей с потерей зрения!

О регенерации мозга тоже говорить можно долго, однако, саламандры восстанавливают не только нервные ткани, но и восстанавливают все обусловленные потерянным и возобновленным участком функции, втч поведенческие.

В догонку нашему прошлому треду, совсем неплохо быть саламандрой. Ладно, мозги у них попроще, чем наши. Но сам принцип!

Вот чему научил ученых Вальтер и его геном (с небольшой нашей помощью).

Больше читайте здесь.
ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/P…
nature.com/articles/natur…
genome.cshlp.org/content/29/2/3…

На сегодня хватит, подустала я.
Б Е Р Е Г И Т Е С Е Б Я ! ! !

@threadreaderapp unroll