يمكن للديدان المتوهجة أن تلقي الضوء على أسرار التجدد

[ad_1]

في عام 1961 ، أوسامو شيمومورا و قام فرانك جونسون بعزل بروتين من قنديل البحر توهج الأخضر تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية. يمكن للشعاب المرجانية أيضًا أن تتألق في مجموعة واسعة من الأشكال ، وذلك بفضل البروتينات المماثلة. الآن قام العلماء في جامعة هارفارد بتعديل وراثي لدودة النمر ثلاثية النطاقات لتمكين المخلوق من إصدار وهج أخضر مشابه ، وفقًا لـ ورقة جديدة نشرت في المجلة الخلية التنموية. أملهم هو كشف أسرار التجديد.

تظهر معظم الحيوانات شكلاً من أشكال التجديد: إعادة نمو الشعر ، على سبيل المثال ، أو حياكة العظام المكسورة معًا مرة أخرى. لكن بعض المخلوقات قادرة بشكل خاص على القيام بمآثر تجديدية مذهلة ، ودراسة الآليات التي يمكنها من خلالها تحقيق هذه الأعمال يمكن أن يكون لها آثار مهمة على شيخوخة الإنسان. إذا فقد السمندل ساقه ، سوف ينمو الطرف مرة أخرى، على سبيل المثال ، في حين أن بعض الأبراص يمكن أن تفصل ذيولها كإلهاء لتفادي الحيوانات المفترسة ثم إعادة نموها لاحقًا. يمكن لأسماك الزيبرا إعادة نمو الزعنفة المفقودة أو التالفة ، بالإضافة إلى إصلاح القلب التالف أو الشبكية أو البنكرياس أو الدماغ أو النخاع الشوكي. اقطع الدودة المستوية أو قنديل البحر أو شقائق البحر إلى نصفين وستجدد جسمها بالكامل.

ثم هناك دودة النمر ثلاثية النطاقات (هوفستينيا مياميا) ، وهو مخلوق صغير يشبه إلى حد ما حبة أرز ممتلئة ، وقد سمي بهذا الاسم بسبب علامته الثلاثية المميزة المكونة من خطوط بلون الكريم على جسمه. إذا تم تقطيع دودة النمر إلى ثلاثة أجزاء ، فسوف يتحول كل جزء إلى دودة كاملة التكوين في غضون ثمانية أسابيع أو نحو ذلك. تم العثور على هذه الديدان في المقام الأول في منطقة البحر الكاريبي ، وجزر الباهاما ، وبرمودا ، وكذلك اليابان ، وهي حيوانات مفترسة شرهة ، وليس أعلى من أخذ بضع لدغات من زملائهم الديدان النمر إذا كانوا جائعين بدرجة كافية ولا يمكنهم العثور على فريسة أخرى . كما أنها تقدم نموذجًا جديدًا واعدًا لدراسة آليات التجديد.

تدرس المؤلفة المشاركة مانسي سريفاستافا ، عالمة الأحياء التطورية بجامعة هارفارد ، دودة النمر ثلاثية النطاقات منذ عام 2010 ، عندما كانت باحثة ما بعد الدكتوراة في مختبر بيتر ريدين في معهد وايتهيد التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. لقد جمعوا 120 أو نحو ذلك من الديدان في برمودا وأعادوها إلى كامبريدج. لم تتكيف الديدان على الفور مع الحياة المختبرية: كان على سريفاستافا وريديان معرفة مستويات الملوحة الصحيحة لمياههما وإيجاد مصدر غذاء مقبول. لم تهتم الديدان بالكبد كان ريدين يطعم الديدان المفلطحة المستورقة ، ولجأ البعض إلى أكل لحوم البشر للبقاء على قيد الحياة. في النهاية ، اكتشف الباحثون أن ديدان النمر كانت تحبها روبيان ملحي (الملقب ب قرود البحر) ، وبدأت المخلوقات أخيرًا في الازدهار والتكاثر.

زعم تقرير في عام 1960 أن الديدان يمكنها إعادة نمو رؤوسها المقطوعة ، لكن لم يكن هناك متابعة علمية تذكر. أثبتت تجارب Reddien و Srivastava المبكرة أن ديدان النمر لا يمكنها إعادة نمو رؤوسها فحسب ، بل يمكنها أيضًا تجديد أي جزء من الجسم تقريبًا ، تمامًا مثل الديدان المفلطحة المستوية – على الرغم من أن الاثنين مرتبطان بعيدًا فقط. تدير سريفاستافا الآن مختبرها الخاص في جامعة هارفارد لدراسة التجدد في ديدان النمر.

في عام 2019 ، أصدرت سريفاستافا ومختبرها التسلسل الجيني الكامل لدودة النمر ، بالإضافة إلى تحديدهم لعدد من “مفاتيح الحمض النووي” التي يبدو أنها تتحكم في الجينات لتجديد الجسم بالكامل. على وجه التحديد ، حددوا جزءًا من الحمض النووي غير المشفر يتحكم في تنشيط نوع من “جين التحكم الرئيسي” للتجديد ، والمعروف باسم الاستجابة المبكرة للنمو (EGR). يمكن EGR بدوره تشغيل الجينات الأخرى المشاركة في العمليات المختلفة أو إيقاف تشغيلها. إذا لم يتم تنشيط EGR ، فلا يمكن أن يحدث التجدد في الديدان.

.

[ad_2]