В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученый из Университета Флориды и его коллеги обнаружили гены, которые, как известно, образуют клетки сердца у людей и других животных в кишечнике бездушного и бессердечного морского анемона. Но морской анемон — это не просто морское существо. Он обладает сверхспособностями: разрежьте его на множество частей, и каждая часть превратится в новое животное.Так почему же морской анемон регенерирует, а люди — нет?
По словам Мартиндейла, профессора биологии UF и директора Морской лаборатории Уитни, анализируя функцию его «сердечных генов», исследователи обнаружили разницу в том, как эти гены взаимодействуют друг с другом, что может помочь объяснить его способность к регенерации. Биологические науки в Сент-Огастине.По его словам, результаты исследования указывают на потенциал для улучшения связи между человеческими генами и улучшения нашей способности лечить сердечные заболевания и стимулировать регенеративное исцеление.«Наше исследование показывает, что если мы узнаем больше о логике того, как гены, дающие начало клеткам сердца, взаимодействуют друг с другом, у людей может стать возможным восстановление мышц», — сказал Мартиндейл.
Эти сердечные гены генерируют то, что инженеры называют петлями блокировки у позвоночных и мух, что означает, что как только гены включаются, они говорят друг другу оставаться в клетках животного на протяжении всей его жизни. Другими словами, животные с заблокированными генами не могут выращивать новые части сердца или использовать эти клетки для других функций.«Это гарантирует, что клетки сердца всегда остаются клетками сердца и не могут стать клетками любого другого типа», — сказал Мартиндейл.Но у эмбрионов морского анемона петли блокировки не существуют.
Это открытие предполагает механизм, почему клетки кишечника, экспрессирующие сердечные гены у морских анемонов, могут превращаться в другие виды клеток, например, те, которые необходимы для регенерации поврежденных частей тела, сказал Мартиндейл.Исследование поддерживает идею о том, что дефинитивные мышечные клетки, обнаруженные у большинства животных, возникли из бифункциональной ткани кишечника, которая обладает как абсорбирующими, так и сократительными свойствами.
И хотя кишечная ткань морского анемона может не выглядеть как бьющееся сердце, она подвергается медленным, ритмичным перистальтическим волнам сокращения, как и пищеварительная система человека.Авторы исследования утверждают, что первые мышечные клетки животных могли быть очень похожими на сердце, сказал Мартиндейл.«Идея состоит в том, что эти гены существуют уже давно и предшествуют подергивающимся мышцам, покрывающим наш скелет», — сказал Мартиндейл.Продолжение исследований может однажды позволить ученым заставить клетки мышц регенерировать различные виды новых клеток, в том числе больше клеток сердца, сказал Мартиндейл.
Среди других авторов исследования — аспирант UF-биологии Дэйв Симмонс и бывший научный сотрудник UF Навин Виджесена.