Sekėjai

Ieškoti šiame dienoraštyje

2022 m. rugsėjo 11 d., sekmadienis

Ši medūza gali gyventi amžinai. Jos genai gali mums pasakyti, kaip tai padaryti

„Viduržemio jūros vandenimis plaukia mažyčių permatomų skėčių, kurių kiekvienas yra maždaug lęšio dydžio, laivynas. Šios miniatiūrinės medūzos, žinomos, kaip Turritopsis dohrnii, mojuoja ir griebiasi savo blyškiais čiuptuvais, prinešdamos planktoną į burną, kaip ir daugelis kitų medūzų rūšių, dreifuojančių žėrinčiame vandenyje.

Tačiau jos turi paslaptį, kuri išskiria jas iš paprastų jūros būtybių: kai jų kūnas yra pažeistas, subrendusios suaugusios, vadinamos medūzomis, gali atsukti laikrodį atgal ir vėl tapti jaunatviškomis. Jos numeta galūnes, tampa dreifuojančia dėmele ir virsta polipais, šakelėmis, kurios prisitvirtina prie uolų ar augalų. Palaipsniui medūzos pumpurai vėl iššoka nuo polipo, atjaunėja. Nors plėšrūnas ar sužalojimas gali nužudyti T. dohrnii, senatvė – ne. Tiesą sakant, jos yra nemirtingos.

Dabar pirmadienį Nacionalinės mokslų akademijos darbuose paskelbtame dokumente mokslininkai išsamiai išnagrinėjo medūzos genomą, ieškodami genų, kontroliuojančių šį nuostabų procesą. Ištyrę genus, aktyvius skirtingose ​​gyvavimo ciklo fazėse, mokslininkai pažvelgė į subtilų medūzos atjauninimo orkestravimą.

Surinkti pakankamai T. dohrnii, kad būtų galima ištirti jų genomus, gali būti sunku. Tik vienas mokslininkas Shin Kubota iš Kioto universiteto Japonijoje ilgą laiką sėkmingai išlaikė koloniją laboratorijoje. (Jis taip pat parašė ir atliko dainas, įkvėptas savo mažų būtybių.)

Kalbant apie gyvenimą akvariume, „jos yra labai išrankios“, – sakė Maria Pascual-Torner, Ispanijos Oviedo universiteto mokslininkė, tyrinėjanti medūzas. „Ir jos yra labai, labai mažos, todėl jas sunku atpažinti ir paimti laisvėje.

Kad gautų pakankamai medžiagos naujam straipsniui, daktarė Pascual-Torner su kolega specialiai įrengtu kemperiu nuvažiavo į Italijos pakrantę ir nardė rinkti laukinių medūzų. Tada jie nuskubėjo su jomis atgal į laboratoriją.

Kai jie ir jų kolegos sekvenavo būtybių genomus, tyrėjai pastebėjo, kad medūzos turi papildomų tam tikrų genų kopijų – tai ženklas, kad jos gali būti svarbios būtybių išlikimui. Tyrėjai nustatė, kad tarp jų yra daug pasikartojančių genų, įskaitant kai kuriuos, kurie apsaugo ir taiso medūzų DNR, nes DNR su amžiumi gyvūnams dažnai ardoma.

Kad paskatintų atjaunėjimą, mokslininkai medūzoms sukėlė stresą, leisdami joms badauti, be kitų režimų. Medūzoms susitraukus į mažus rutuliukus, išdygus polipams ir pradėjus perdaryti savo suaugusiųjų kūnus, mokslininkai padarė momentines nuotraukas, kokius genus jos naudojo kiekviename savo vystymosi etape. Kiekvienoje fazėje jie paėmė keletą medūzų, jas užšaldė ir pavertė koše, kad išskirtų jų mRNR, o tai parodytų, kurie genai buvo aktyviai naudojami baltymams gaminti.

Medūzoms transformuojantis, mokslininkams buvo įdomu pamatyti reikšmingus genų, susijusių su DNR saugojimu, naudojimo pokyčius. Suaugusiesioms šie genai buvo aktyvūs arba išreikšti aukštu lygiu, tai yra, jie buvo dažnai naudojami baltymams gaminti. Tačiau kai gyvūnai vėl pradėjo kristi į polipus, genai tapo tylesni, o jų baltymai pasiekė žemiausią lygį plūduriuojančio rutulio pavidalo būtybėje.

Genai, susiję su pluripotencija arba ląstelės gebėjimu išaugti į įvairias visiškai išsivysčiusias formas, veikė priešingai. Suaugusiųjų jie buvo tylūs, bet pradėjo veikti, kai medūza sulaužė kūną ir pradėjo jį statyti iš naujo. Po to, kai procesas buvo baigtas, pluripotencijos genai grįžo į ramybės būseną.

Pasak daktarės Pascual-Torner, tai rodo, kad DNR, kuri paprastai yra stropiai saugoma, paliekama ramybėje transformacijos metu, o genai, kurie įtikina ląsteles iš naujo nustatyti atnaujinimą ląstelėse, persikrauna.

Straipsnio išvados patvirtina tai, ką jos tyrėjų grupė matė panašiame tyrime praėjusiais metais, sakė Marija Miglietta, jūrų biologijos profesorė iš Teksaso A&M universiteto Galvestone, kuri taip pat tiria T. dohrnii.

Jos komanda pastebėjo, kad genai, susiję su DNR taisymu ir apsauga, buvo susiję su medūzų atjauninimu.

Abu tyrimai rodo, kada ir kiek išreiškiami medūzų genai, taip pat svarbu, kaip ir patys genai, dalyvaujantys, suteikiant senam kūnui naują gyvenimą. Kitaip tariant, nemirtingumo geno nėra, bet tam tikrai yra tam skirta procedūra.

Tyrėjai tikisi daugiau suprasti šį DNR išsiskleidimo šokį. Jei saugojimo baltymai būtų sureguliuoti, kad išliktų aktyvūs, ar medūzos galėtų pradėti iš naujo? O gal jos būtų įstrigusios, kaip ir mes visi, galintys tik judėti į priekį laike?

Vis dėlto, vargu ar galėsime pasinaudoti T. dohrnii procesu.

„Mūsų tikslas nėra rasti žmogaus nemirtingumo formulę“, – sakė daktarė Pascual-Torner. „Medūzos labai skiriasi nuo žmonių. Tai ne tik vienas genas ar kompleksas. Tai apie visą mechanizmą,  mes nustatėme, kad šis mechanizmas veikia kartu.

Ar kuris nors iš šių procesų T. dohrnii organizme turi paralelę žmogaus kūne, yra atviras klausimas. Tačiau artimiausioje ateityje šis jaunystės fontanas skirtas tik medūzoms."


Komentarų nėra: