В ходе нового исследовательского проекта биологи из Университета Тафтса в Массачусетсе заставили червей одного вида отрастить голову и мозг, характерные для других видов.
Это необычное исследование позволяет учёным по-новому взглянуть на механизмы регуляции анатомии, а также лучше понять и, возможно, разработать методы исправления врождённых дефектов или восстановления после травм.
Исследователи работали с плоскими червями вида Girardia dorotocephala, отличающегося развитыми регенеративными способностями. Эти существа могут отращивать недостающие части своего тела.
Используя эту особенность, учёные попытались изменить физические характеристики существ, в частности морфологию головы. Для этого они модифицировали белковые каналы между клетками, передающие информацию посредством электрических сигналов.
Результаты показали, что изменяется не только внешний вид головы червя, но и фактическая форма мозга и распределение стволовых клеток. Исследователи также обнаружили, что чем ближе к Girardia dorotocephala был вид, на который червя хотели сделать похожим, тем легче было вызвать эти изменения. Возможно, это свидетельствует о том, что долгосрочные изменения в физиологических связях играют ключевую роль в более широком эволюционном процессе.
Из всего этого биологи сделали важный вывод, что анатомия не кодируются полностью геномом, а может определяться вариациями биоэлектрических сетей между клетками.
Любопытно, что физические изменения оказались временными. После того как черви начали вновь регенерировать через несколько недель, они вернулись к своей естественной морфологии головы.
Биологи полагают, что необходим ряд дальнейших исследований, которые точно помогут понять этот процесс. Возможно, тогда удастся разработать способы, с помощью которых медики смогут в дальнейшем исправлять врождённые дефекты или ускорять заживление после травм.
“Полученная нами информация может лечь в основу передовых достижений регенеративной медицины, а также поможет нам лучше понять эволюционную биологию, – прокомментировала Майя Эммонс-Белл (Maya Emmons-Bell), ведущий автор работы, опубликованной изданием International Journal of Molecular Sciences. – Мы продемонстрировали, что электрические соединения между клетками обеспечивают важную информацию для конкретных характеристик формы головы во время регенерации плоских червей”.
Автор: Маргарита Паймакова