Viele niedere Organismen enthalten wunderbare Fähigkeit zu regenerieren Form und Funktion nahezu jedem Gewebe nach einem Trauma. Menschen teilen viele Gene mit diesen Organismen, aber unsere Fähigkeit zu regenerieren, ist sehr begrenzt. Wissenschaftler von der biologischen Labor MDI in Bar Harbor, Maine, studieren die Genetik dieser Organismen, um herauszufinden, welche regenerative Mechanismen aktiviert werden können, in den menschlichen Körper.
Die Fähigkeit der Tiere, Körperteile zu regenerieren überrascht Wissenschaftler seit Aristoteles. Aber vor dem Aufkommen von komplexen genetischen Werkzeugen und Computer-Analyse, die Wissenschaftler hatten nicht die Möglichkeit zu geben, den genetischen Mechanismus, der aktiviert die Regeneration. Mit Tools, die Wissenschaftler aus MDI identifiziert genetische regler, die Verwalter der Regeneration, die in vielen Arten.
In der Arbeit, veröffentlicht in der Zeitschrift PLOS ONE, haben Wissenschaftler der biologischen Labor MDI Benjamin King und But Yin kennzeichneten gemeinsame genetische regler bei regenerierende drei Spezies: Danio, verbreiteten Aquarienfische ursprünglich aus Indien; Axolotl, Salamander ursprünglich aus der mexikanischen Seen; und многоперовых Fische aus Afrika.
Die Entdeckung der genetischen Mechanismen, welche für alle diese drei Arten, die zerstreut auf der evolutionären Stammbaum etwa 420 Millionen Jahren, zeigt, dass diese Mechanismen sind nicht spezifisch für einzelne Arten, sondern wurden in der Natur im Laufe der Evolution.
«Wir hatten nicht erwartet, dass die Expressionsmuster der Gene stark variieren bei diesen drei Arten, aber es war erstaunlich zu beobachten, dass Sie nahezu die gleichen», sagt King über die Entdeckung.
Die Eröffnung der gemeinsamen genetischen Regulatoren, wie es erwartet wird, wird als Plattform zur Information neuer Hypothesen über genetische Mechanismen zugrunde, die Regeneration der Extremitäten. Diese Entdeckung stellt auch ein wichtiger Schritt, bevor das Verständnis, warum viele Gewebe im menschlichen Körper, einschließlich der Gewebe von Gliedmaßen nicht regenerieren — und vielleicht diesen Mechanismen manipuliert werden kann mit Hilfe von Medikamenten.
«Die Regeneration von Gliedmaßen bei Menschen mag Science-Fiction, aber es innerhalb des erreichbaren, sagt Yin. — Das, was wir identifizierten die genetische Signatur der Regeneration der Extremitäten bei den drei verschiedenen Arten mit drei verschiedenen Arten von Anhängseln, deutet darauf hin, dass die Natur hat die Allgemeine genetische Anweisung, für die Regeneration, und es kann allgemein für alle Formen tierischen Lebens, einschließlich des Menschen».
Insbesondere untersuchten die Wissenschaftler die Bildung der Masse der Zellen — бластемы — die dient als ein Reservoir für die Geweberegeneration. Bildung бластемы ist der erste wichtige Schritt im Prozess der Regeneration. Unter Verwendung der Technologie der genetischen Sequenzierung, King Yin und identifizierten einen gemeinsamen Satz von Genen, die durch eine gemeinsame Netz von genetischen Regulatoren microRNA.
Diese Forschung kann auch wichtig sein für die Heilung von Wunden, da es erfordert in der Regel Ersatz von verlorenen oder geschädigten Gewebes, sondern beinhaltet ähnliche genetische Mechanismen. Wenn tief diese Mechanismen zu verstehen, können Sie entwickeln Therapien für die Behandlung von Wunden beschleunigen, Verringerung der Schmerzen, Senkung des Risikos einer Infektion und eine schnelle Genesung der Patienten.
Eine andere mögliche Anwendung liegt im Bereich der Entwicklung von komplexen Prothesen. Wenn die Endlichkeit ампутируется, geschädigt werden können die Nerven an der Stelle der Amputation. Wiederherstellung und Regeneration dieser Nerven kann theoretisch erlauben, die Entwicklung komplexer Zahnersatz, die verbunden sind mit den Nerven und sorgen für bessere Kontrolle über die Gliedmaßen.
Gut, beschleunigte ранозаживление und verbesserte Prothesen erstellt werden können, schon bald. Aber was ist mit der Fähigkeit, die neuen Gliedmaßen wachsen? Wie viel Zeit geht auf das Studium dieses Prozesses mit einer möglichen praktischen Ergebnis? Es hängt alles von der Finanzierung, sagt Yin. Er glaubt, dass eine solche Forschung gefördert werden schnell, wenn Sie unterstützen. Leider, sagt er, wir Leben in einer Periode, wenn die Finanzierung der wissenschaftlichen Forschungen erheblich verkürzt.
Von der Fiktion zur Wissenschaft: kann ein Mensch wachsen, ein neues Glied?
Ilja Hel