Сверхспособности медузы, полученные с помощью клеточного механизма...
Медузы - это животные, обладающие уникальной способностью регенерировать части тела. Команда японских ученых обнаружила клеточные механизмы, которые дают медузам эти замечательные "сверхспособности".
В настоящее время наши знания в области биологии весьма ограничены, поскольку большинство исследований проводилось с использованием так называемых модельных животных, таких как мыши, мухи, черви, рыбы и т. д. Учитывая, что на Земле существуют миллионы видов, важно изучать различных животных и расширять наши знания
Медузы - одно из таких животных с интересными биологическими особенностями. Например, у них есть жалящие клетки, называемые нидоцитами, чтобы захватить добычу.
Книдарианские медузы, названные в честь их жалящих клеток, существуют на земле уже более 500 миллионов лет. Они входят в уникальную группу животных, которые не симметричны в двустороннем плане и обладают способностью регенерировать части тела, что является чертой большинства сложных животных, включая человека, потерявших способность к регенерации.
Эти ранние разнородные примитивные животные могли бы сыграть ключевую роль в лучшем понимании эволюционной биологии двухсторонне симметричных животных, таких как мы, люди.
Для изучения пространственной картины клеточной пролиферации и их роли в развитии и регенерации медуз Cladonema p Pacificum - вида медуз из филума Cnidaria с разветвленными щупальцами - исследовали пространственную картину пролиферации клеток медузы с целью установить клеточную основу этих явлений.
Благодаря простоте обслуживания лаборатории и высокой скорости нереста Cladonema подходит для изучения различных аспектов биологии медузы
Для изучения роли клеточной пролиферации после поглощения пищи в определении размера тела, формы придатка и регенерации медуз Cladonema исследовали распределение клеток, которые играют ключевую роль в репликации ДНК через клеточное деление, создавая новые "дочерние" клетки, идентичные оригинальной "родительской" клетке.
Они обнаружили пространственно отличные группы пролиферирующих клеток на медиальной (сексуальной) стадии жизни, с пролиферацией клеток в зонтикообразной части тела, при этом пролиферация клеток в щупальцах была однородной.
После приостановки пролиферации пищи или блокирования пролиферации клеток с помощью ингибитора клеточного цикла исследователи обнаружили, что замедляется рост размеров тела, а также наблюдаются дефекты ветвления щупальца, дифференцировки стволовых клеток в жалящие клетки и регенерации.
Эти результаты свидетельствуют о том, что взрослые медузы, свободно плавающие в половой стадии, обладают активно размножающимися клетками, которые играют ключевую роль в контроле размера тела, формы щупальца и регенерации.
Кроме того, исследователи обнаружили, что, когда пища недоступна, медузы проявляют постепенное уменьшение размера тела через 24 часа, предполагая, что они чувствительны к доступности пищи и способны адаптироваться к метаболическим изменениям в соответствии с условиями окружающей среды.
В настоящее время ученые пытаются понять молекулярные механизмы развития и регенерации кладонемы. Основываясь на этих исследованиях, молекулярный контроль клеточной пролиферации является ключом к расшифровке роста и регенерации медуз.
Исследователи также планируют изучить различия между двумя разными взрослыми стадиями медузы: медузы (сексуальной) и полипов (асексуальной).
Для этих целей они выявят изменения экспрессии генов, связанные с различными контекстами развития и регенерации, и внедрят генетические инструменты для манипулирования генами.