Новый исследовательский проект в университете Тафтса в Массачусетсе помог биологам успешно индуцировать плоских червей определенного вида, заставив расти головы и мозг, такие же как и на других видах. Не только сам прорыв добавляет к нашему пониманию именно то, что управляет ростом анатомии, но полученные знания могут также иметь практическое использование, помогая нам лучше понять и даже исправить врожденные дефекты.
Для исследования ученые работали с плоских червей, известных как Girardia dorotocephala – вид с повышенной регенеративной способностью, включая способность регенерировать недостающие части их анатомии. Эксплуатируя эту черту, ученые пытались изменить физические атрибуты существ – в частности морфология головы – прервать каналы и каналы между клетками, которые используются для передачи информации туда и обратно с помощью электрических сигналов.
Результаты были сильно выражены, не только внешним обликом существа и смены головки после испытания, а также и формой мозга, распределением стволовых клеток червей. Исследователи обнаружили, что чем ближе был вид к Girardia dorotocephala, используемых для тестирования, тем легче было побудить изменения.
Самый важный вывод заключается в том, что особенности анатомии не жестко встроены в геном, но могут быть затронуты биоэлектрической сетью между клетками. Тот факт, что чем ближе два вида на эволюционной временной шкале непосредственно влияет на легкость трансформации также дает понять, что долгосрочные изменения в физиологических цепях играют ключевую роль в более широком эволюционном процессе.
Интересно, что физические изменения что были найдены — временные. После того, как черви стали регенерировать снова через несколько недель, они вернулись к своей первоначальной, естественной морфологии головки. Дальнейшие исследования будут необходимы, чтобы точно выяснить, почему все происходит именно так, но исследование в целом может иметь некоторые большие значения, уяснение того, что могло бы помочь врачам исправить врожденные дефекты или улучшить заживление после травмы.
«Такая информация будет иметь решающее значение для достижения регенеративной медицины, а также лучшему пониманию эволюционной биологии», — говорит ведущий автор исследования Майя Эммонс.
Результаты исследования, включая вычислительную модель, которая объясняет, как именно нарушение межклеточной коммуникации приводит к измененной анатомии, были недавно опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
