مثير للإعجاب

دراسة جديدة تكشف أسرار تجديد الجسم بالكامل في الحيوانات

دراسة جديدة تكشف أسرار تجديد الجسم بالكامل في الحيوانات

تتمتع بعض الحيوانات بقدرة غير عادية على إعادة نمو الأطراف بعد بترها ، والبعض الآخر لديه قدرة أكثر إثارة للإعجاب على إعادة تجديد الجسم بالكامل. كشف بحث جديد من جامعة هارفارد عن بعض الأسرار الجينية للحيوانات القادرة على هذه العملية المذهلة.

انظر أيضًا: الديدان الساحلية تطورت مؤخرًا لتنمو رأسًا خلفيًا بعد التكوّن

اكتشف العلماء عددًا من مفاتيح تبديل الحمض النووي التي يبدو أنها تتحكم في الجينات المستخدمة في تجديد الجسم بالكامل. يمكن للحيوانات مثل السمندل إعادة إنماء أحد الأطراف بعد بتره ، ويمكن للأبراص إعادة نمو ذيولها.

مفتاح الحمض النووي لقدرة التجديد

يمكن للحيوانات الأخرى مثل الديدان المستورقة وقناديل البحر وشقائق النعمان أن تجدد أجسامها بعد تقطيعها إلى النصف. لفهم كيفية أداء هذه الحيوانات لمثل هذا النمو المذهل ، فحص باحثو هارفارد الحمض النووي لهذه المخلوقات سريعة النمو.

لاختبار نظريتهم الخاصة بالباحث ديدان النمر ثلاثية النطاقات. ووجدوا أن جزءًا من الحمض النووي غير المشفر في الديدان يتحكم في تنشيط "جين التحكم الرئيسي" المسمى الاستجابة المبكرة للنمو ، أو EGR.

الديدان تمتلك "مفتاحا رئيسيا" وراثيا

أظهرت الدراسة أنه بمجرد تنشيط هذا الجين فإنه يتحكم في عدد من العمليات الأخرى عن طريق تشغيل أو إيقاف تشغيل الجينات الأخرى. قاد البحث الأستاذ المساعد في علم الأحياء العضوية والتطورية مانسي سريفاستافا وأندرو جيرك ، زميل ما بعد الدكتوراه.

قال جيرك: "ما وجدناه هو أن هذا الجين الرئيسي يأتي [وينشط] الجينات التي تنشط أثناء التجدد".

"في الأساس ، ما يحدث هو أن المناطق غير المشفرة تخبر مناطق التشفير بالتشغيل أو الإيقاف ، لذا فإن الطريقة الجيدة للتفكير في الأمر هي كما لو أنها مفاتيح."

يشرح Gehrke أنه لكي تعمل العملية على الحمض النووي في خلايا الديدان ، يجب أن تتغير من شكلها الطبيعي المطوي بإحكام والمضغوط إلى شيء أكثر انفتاحًا ، مع وجود مساحة متاحة للتنشيط.

قال: "الكثير من تلك الأجزاء المعبأة بإحكام شديد من الجينوم أصبحت في الواقع أكثر انفتاحًا جسديًا ، لأن هناك مفاتيح تنظيمية هناك يجب أن تشغل الجينات أو توقفها.

لذا فإن إحدى النتائج الكبيرة في هذه الورقة هي أن الجينوم ديناميكي للغاية ويتغير حقًا أثناء التجديد حيث تفتح أجزاء مختلفة وتغلق ".

خطوة كبيرة لعلم الأحياء

لفهم السمات المذهلة لجينوم الدودة بشكل كامل ، كان على الباحثين المجتهدين ترتيب تسلسلها - وهي مهمة صعبة بحد ذاتها. قال سريفاستافا: "هذا جزء كبير من هذه الورقة".

"نحن نطلق جينوم هذا النوع ، وهو أمر مهم لأنه الأول من هذه الشعبة. حتى الآن لم يكن هناك تسلسل جينوم كامل متاح ".

يعد إطلاق الجينوم خطوة مهمة في عالم البيولوجيا ، لأن هذه الدودة بالذات تمثل نظامًا نموذجيًا جديدًا لدراسة التجديد.

قالت: "ساعدتنا الأعمال السابقة على الأنواع الأخرى في تعلم أشياء كثيرة عن التجديد".

"ولكن هناك بعض الأسباب للعمل مع هذه الديدان الجديدة." لسبب واحد ، أنهم في وضع هام في علم النشوء والتطور.

"لذا فإن الطريقة التي ترتبط بها الحيوانات الأخرى ... تسمح لنا بإصدار بيانات حول التطور."

وقالت إن السبب الآخر هو ، "إنهم حقًا فئران تجارب رائعة. لقد جمعتها من الميدان في برمودا منذ عدة سنوات خلال فترة ما بعد الدكتوراة ، وبما أننا أدخلناها إلى المختبر ، فهم قادرون على استخدام أدوات أكثر بكثير من بعض الأنظمة الأخرى ".

تظهر دراستهم أن EGR يعمل كمفتاح طاقة رئيسي للتجديد. بمجرد تشغيله ، يمكن أن تحدث العديد من العمليات المعقدة ، ولكن بدون هذا التبديل الفردي الأول ، لا يحدث شيء.

لا يكشف البحث فقط عن سبب امتلاك هذه الديدان لهذه القدرة المذهلة ، بل يوضح لنا أيضًا سبب عدم قدرتنا ، نحن البشر ، على إعادة نمو أنفسنا أو حتى أحد أطرافنا البسيطة.

سيواصل العلماء أبحاثهم حول كيفية عمل EGR وكيف يمكن لفهم آثاره أن يفتح الأبواب لمزيد من البحث في التجديد.


شاهد الفيديو: طريقة علمية لتنظيف الرئتين من اثار التدخين حتى لو استمريت بالتدخين (كانون الثاني 2022).