Исследователи из Каролинского института в Швеции сумели упорядочить гигантский геном саламандры, иберийского ребристого тритона, который в 6 раз больше генома человека. Среди ранних находок есть семейство генов, которые могут дать ключ к уникальной способности саламандр восстанавливать сложные ткани, даже части тела.
Это первый случай, когда цельный геном тритона был секвенирован, достижение, которое может привести к новым открытиям по способности амфибий воссоздавать нейронные клетки мозга, а также целые части тела. Среди первых результатов - множество копий определенной группы микроРНК, которая у млекопитающих встречается главным образом в эмбриональных стволовых клетках, а также в опухолевых клетках.
«Было бы интересно выяснить, как регенерация во взрослом организме активирует эмбриональные гены. Теперь необходимо провести функциональные исследования этих молекул микроРНК, чтобы понять их функцию в регенерации. Связь с раковыми клетками также очень интересна, особенно учитывая особую стойкость к появлению опухолей у новорожденных», - говорит руководитель исследования, профессор Андраш Симон (András Simon) из Каролинского института клеточной и молекулярной биологии.
Несмотря на то, что обилие генов микроРНК стволовых клеток довольно удивительно, оно само по себе не может объяснить, как саламандры регенерируют так хорошо. Профессор Симон прогнозирует, что объяснение заключается в сочетании генов, уникальных для саламандр, и о том, как другие более распространенные гены организуют и контролируют фактический процесс регенерации.
Одной из причин того, что геномы саламандры ранее не были секвенированы, является их чистый размер - в шесть раз больший, чем человеческий геном, в случае иберийского тритона, который поставил огромный технический и методологический вызов.
«Только сейчас технология доступна для обработки такого большого генома. Секвенирование само по себе не так долго в сравнении с воссозданием генома из последовательностей, которое занимает действительно много времени», - говорит профессор Симон.
«Мы все поняли, насколько сложно это будет. Но сам факт, что это был такой вызов, сделал его еще более захватывающим », - рассказывает первый автор Ахмед Элева (Ahmed Elewa), докторант в том же отделе.
Иберийский ребристый тритон Pleuldeles waltl является главной моделью для регенерации взрослых. По сравнению с другими исследовательскими животными моделями, Pleuldeles waltl является наиболее регенерирующим взрослым позвоночным, пригодным для лабораторного разведения. На изображении показаны: филогенетическое дерево, регенерационные мощности, сексуальные хромосомы, размеры генома. Изображение: ncbi.nlm.nih.gov
Группа в Каролинском институте теперь взаимодействует с другими исследователями, чтобы узнать, что можно узнать из генома тритона и проверить новые гипотезы посредством систематических сравнений с млекопитающими.
«Мы показали десять лет назад, что саламандры могут воссоздать все клетки, которые погибают при болезни Паркинсона в течение четырех недель. Мы можем теперь глубоко углубиться в молекулярные процессы, лежащие в основе этой способности. Хотя мы делаем фундаментальные исследования, наши выводы, мы надеемся, приведут к разработке новых регенеративных стратегий для людей», - говорит профессор Симон.
Исследование опубликовано в Nature Communications.
Источник: phys.org
