|
Механизм, который восстановит ваши глаза
|
|
|
|
Поговорите с большинством биологов, занимающихся пресноводными видами, и вы, вероятно, не найдете в них особой любви к улитке золотого яблока. Эта пресноводная улитка (Pomacea canaliculata), инвазивный вид, обитающий за пределами Южной Америки, отличается чрезвычайной живучестью и, как известно, плодовитостью, что означает, что у нее появляется много детенышей. Это одна из самых плохих новостей для защитников природы.
|
|
|
|
Но по странной иронии судьбы именно эти особенности улитки золотого яблока — наряду с ее впечатляющей способностью восстанавливать свои глаза при повреждении — сделали ее идеальным объектом для экспериментов Элис Аккорси, доцента кафедры молекулярной и клеточной биологии Калифорнийского университета в Дэвисе. На самом деле, настолько, что Аккорси был удивлен, что ни в одном другом исследовании до сих пор не было подробно описано, как именно эти улитки обладают такой впечатляющей способностью к регенерации.
|
|
|
|
“Когда я начал читать об этом, я спросил себя, почему до сих пор никто не использует улиток для изучения регенерации?” - сказал Аккорси, ведущий автор нового исследования, в заявлении для прессы. “Я думаю, это потому, что до сих пор мы просто не нашли идеальную улитку для изучения. Многих других улиток трудно или очень медленно разводить в лабораторных условиях, и многие виды также претерпевают метаморфозы, что представляет дополнительную проблему”.
|
|
|
|
|
|
|
В ходе эксперимента Аккорси и ее команда разработали методы изменения генома яблочной улитки, надеясь лучше понять, почему у нее могут отрастать глаза — завидная способность, которой, похоже, не могут достичь позвоночные (включая человека). Несмотря на то, что люди и яблоневые улитки разделены более чем 600 миллионами лет эволюции, у них обоих глаза камерного типа, которые используют систему из роговицы, хрусталика и сетчатки. Аккорси также сказал, что многие гены, которые участвуют в развитии человеческого зрения, можно найти и у этих улиток.
|
|
|
|
Процесс регенерации глаза у яблочной улитки занимает месяц от начала до конца. В течение первых 24 часов рана от ампутации заживает, а неспециализированные клетки скапливаются в этой области, прежде чем образуется новая окулярная аппаратура. К 15-му дню все части структуры глаза (включая зрительный нерв) готовы, но улитке требуется еще несколько недель, чтобы полностью созреть. Во время этого невероятного процесса ученые проанализировали экспрессию генов в геноме улитки и обнаружили, что сразу после ампутации 9000 генов экспрессировались с иной скоростью, чем у обычной яблочной улитки. Затем команда использовала методы CRISPR/Cas9 для редактирования генома эмбриона улитки, в частности, гена, известного как Pax6, который, как известно, также контролирует развитие мозга и глаз у человека.
|
|
|
|
“Идея заключается в том, что мы мутируем определенные гены, а затем смотрим, какой эффект это оказывает на животное, что может помочь нам понять функцию различных частей генома”, - сказал Аккорси в заявлении для прессы.
|
|
|
|
Когда эмбрион улитки имел две нефункциональные копии гена - по одной от каждого родителя — глаза не развивались вообще, как только улитка достигла зрелости. В будущих исследованиях будет изучено, влияют ли манипуляции с геном у взрослых улиток аналогичным образом на регенерацию.
|
|
|
|
“Если мы найдем набор генов, которые важны для регенерации глаз, и эти гены также присутствуют у позвоночных, теоретически мы могли бы активировать их, чтобы обеспечить регенерацию глаз у людей”, - сказал Аккорси в заявлении для прессы.
|
|
|
|
Идея регенерации человеческих глаз не нова. Исследование, опубликованное ранее в этом году в журнале Nature Communications, продемонстрировало “первую успешную индукцию долговременной регенерации нервной системы в сетчатке млекопитающих”, по словам исследователей, путем ингибирования белка PROX1, который может блокировать типы клеток сетчатки у животных, в том числе те, которые могут помочь восстановить зрение тем, кто страдает от пигментный ретинит. Аналогичным образом, это исследование было вдохновлено удивительными способностями рыбок данио к регенерации глаз.
|
|
|
|
Возможно, мы, люди, обладаем самым большим мозгом в животном мире, но разнообразная биология невероятных существ Земли еще многому может нас научить.
|
|
|
|
Источник
|
