Российские ученые открыли секрет сверхбыстрой регенерации
Регенерация — способность организма восстанавливать поврежденные или утраченные части тела. Это удивительное явление изучается многими научными дисциплинами, так как оно может дать ключ к лечению различных заболеваний и травм у человека. Однако механизмы регенерации до сих пор не до конца понятны и зависят от типа организма и степени повреждения.
Среди животных, способных к регенерации, особое место занимает червь нереис (Alitta virens) — морской беспозвоночный, который может отращивать хвост за неделю. Это в семь раз быстрее, чем у ящериц, которые также могут восстанавливать конечности. Как же ему это удается?
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета изучали, как этот червь способен быстро восстанавливать утраченные части тела. Для этого они проводили эксперименты, в ходе которых ампутировали заднюю часть тела червя и наблюдали за процессом регенерации.
Они обнаружили, что в течение первых суток после ампутации клетки в области раны меняли свои функции и превращались в клетки-предшественники утраченной части тела. Возникала так называемая регенерационная зона — область, из которой начинал формироваться новый хвост.
Когда доля делящихся клеток в зоне превышала 85%, начинался процесс размножения. После формирования большой клеточной массы деление замедлялось, и происходило формирование новых тканей. Клетки-предшественники снова превращались в клетки мышц, кожи и других частей тела.
Ученые использовали метод инкорпорации EdU, чтобы отслеживать активность клеточного цикла и его параметры. Метод позволяет определить, какие клетки делятся и как быстро. EdU — вещество, которое похоже на тимидин — один из компонентов ДНК. Когда клетки делятся, они копируют свою ДНК и встраивают в нее EdU вместо тимидина. Потом можно добавить другое вещество, которое светится под микроскопом и реагирует с EdU. Так можно увидеть, сколько и какие клетки содержат EdU в своей ДНК. Это значит, что они делились уже после добавления EdU.
Исследователи выяснили, что регенеративные клетки червя показывали очень высокую скорость цикла и большую долю роста, то есть долю клеток, находящихся в фазе S или G2/M.
Эти данные позволили впервые количественно оценить клеточную кинетику регенерации у беспозвоночных. Оказалось, что червь нереис обладает уникальным механизмом локальной дедифференциации клеток в ответ на повреждение. Этот механизм позволяет ему восстанавливать хвост за неделю, в то время как у других животных на это уходит гораздо больше времени.
Это открытие может иметь большое значение для понимания роли клеточного цикла в регенерации, и возможности воспроизвести подобные процессы в организме человека.
Исследование опубликовано в журнале Cells.
Среди животных, способных к регенерации, особое место занимает червь нереис (Alitta virens) — морской беспозвоночный, который может отращивать хвост за неделю. Это в семь раз быстрее, чем у ящериц, которые также могут восстанавливать конечности. Как же ему это удается?
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета изучали, как этот червь способен быстро восстанавливать утраченные части тела. Для этого они проводили эксперименты, в ходе которых ампутировали заднюю часть тела червя и наблюдали за процессом регенерации.
Они обнаружили, что в течение первых суток после ампутации клетки в области раны меняли свои функции и превращались в клетки-предшественники утраченной части тела. Возникала так называемая регенерационная зона — область, из которой начинал формироваться новый хвост.
Когда доля делящихся клеток в зоне превышала 85%, начинался процесс размножения. После формирования большой клеточной массы деление замедлялось, и происходило формирование новых тканей. Клетки-предшественники снова превращались в клетки мышц, кожи и других частей тела.
Ученые использовали метод инкорпорации EdU, чтобы отслеживать активность клеточного цикла и его параметры. Метод позволяет определить, какие клетки делятся и как быстро. EdU — вещество, которое похоже на тимидин — один из компонентов ДНК. Когда клетки делятся, они копируют свою ДНК и встраивают в нее EdU вместо тимидина. Потом можно добавить другое вещество, которое светится под микроскопом и реагирует с EdU. Так можно увидеть, сколько и какие клетки содержат EdU в своей ДНК. Это значит, что они делились уже после добавления EdU.
Исследователи выяснили, что регенеративные клетки червя показывали очень высокую скорость цикла и большую долю роста, то есть долю клеток, находящихся в фазе S или G2/M.
Эти данные позволили впервые количественно оценить клеточную кинетику регенерации у беспозвоночных. Оказалось, что червь нереис обладает уникальным механизмом локальной дедифференциации клеток в ответ на повреждение. Этот механизм позволяет ему восстанавливать хвост за неделю, в то время как у других животных на это уходит гораздо больше времени.
Это открытие может иметь большое значение для понимания роли клеточного цикла в регенерации, и возможности воспроизвести подобные процессы в организме человека.
Исследование опубликовано в журнале Cells.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Таинственная «дверь» обнаружена в Антарктиде
Теория заговора против официальной науки: кто окажется прав?...
15 000 американских городов станут призраками в ближайшие десятилетия
Ученые уверены, что «там просто некому будет жить»....
Не по вкусу: комары пьют кровь не у всех подряд
Полезно понимать для защиты от опасных насекомых....
НЛО управляют армией беспилотников, которые следят за военными базами США
Загадочные дроны буквально терроризируют американских военных летчиков....
Странный случай: укус змеи подействовал на австралийца спустя 15 часов
Только 10% укушенных на самом деле получают дозу яда....
Собаки поднялись на новую ступень эволюции
Третья стадия одомашнивания — что это значит?...
20 млн жителей США могут остаться без воды
Великие озера поразила небывалая засуха....
Первые оседлые люди в Европе: в Сербии обнаружили дом возрастом 8000 лет
Обгорелое жилище перевернуло представления о ранних поселенцах....
Вспененный гель быстро останавливает кровотечение и снижает риск заражения
Учёные изобрели спасающую жизнь «повязку»....
Кошки могут понимать многие слова
Но для экспериментов голос хозяина произносил бессмыслицу....
Google срочно переходит на атомную энергию
АЭС опасны, но у Америки просто нет выхода....
Первая частная космическая станция появится на орбите в 2025 году
Комплекс, созданный с учетом проблем астронавтов, потянул на миллиард долларов....
Американские ученые отрицают ускорение глобального потепления
Формально, так и есть, но это ещё не всё....
Окаменелости в Индии рассказали о самом раннем случае разделки слонов людьми
Это произошло не менее 300 тысяч лет назад....
Детекторы ИИ ложно обвинили студентов в плагиате
Ничто не ново на всё 100%....
Режиссер фильма «Я, робот» утверждает, что Илон Маск крадет его идеи
Смех смехом, но новые проекты Маска удивительно похожи на кадры из фильма....