Ящерицы потеряли способность к полной регенерации хвоста из-за поломок в генах, управляющих работой стволовых клеток в спинном мозге. Об этом пишут генетики в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Ящерицу, отрастившую новый хвост, можно легко узнать. В нем абсолютно все неправильно — размеры, внешний вид чешуек, цвет и внутреннее устройство. Починка того, что сломалось в их регенеративных способностях, поможет понять, как включить эту программу в ДНК других видов животных", — заявил Томас Лоцито (Thomas Lozito) из Питтсбургского университета (США).

Саламандры и другие амфибии обладают уникальной способностью к полной регенерации конечностей со всеми нервными окончаниями и элементами скелета. При этом многие ящерицы умеют заново отращивать хвост, но костную ткань у них заменяет хрящ, а спинной мозг не восстанавливается.

Ученые уже много десятилетий изучают и саламандр, и ящериц в надежде найти гены, отвечающие за регенерацию конечностей. Это помогло бы понять, как заново отращивать поврежденные руки и ноги, и научиться полностью управлять поведением стволовых клеток.

Лоцито и его коллеги сделали первый шаг к открытию причин того, почему ящерицы уступают саламандрам в качестве регенерации, когда изучали различия в поведении их стволовых клеток, готовящихся стать заготовками для будущих нейронов.

Для этого ученые вырастили несколько аксолотлей (Ambystoma mexicanum), а также ящериц-анолисов (Anolis carolinensis) и гекконов (Lepidodactylus lugubris), вырезали из их хвостов и спинного мозга небольшие кусочки нервной ткани и извлекли стволовые клетки.

Проследив за ростом клеток в пробирке, ученые ввели их в поврежденные хвосты амфибий и ящериц, предварительно поменяв местами: клетки саламандр попали в организм ящериц и наоборот. Затем генетики наблюдали, как поменялись поведение заготовок и активность разных генов в этих клетках.

Процедура радикально изменила процесс регенерации. В восстановленном хвосте ящериц появились нормальные кости и нервные клетки, тогда как плавник саламандр превратился в искривленную структуру, похожую на новый хвост обычных ящериц. Все это стало большой неожиданностью для Лоцито и его команды. Они не думали, что простая пересадка одного типа заготовок клеток вернет ящерицам способность к полной регенерации, а саламандр — лишит ее.

Как показали дальнейшие опыты, причина заключалась в том, что стволовые клетки рептилий потеряли способность превращаться в особый тип заготовок нейронов, одновременно играющих роль части будущей нервной системы хвоста и дирижирующих всем процессом регенерации.

Изучение этих клеток, как надеются ученые, поможет выделить набор генов, отвечающих за их формирование, и открыть аналоги в ДНК человека и других млекопитающих. Если они действительно существуют в нашем геноме, то есть довольно большой шанс на то, что в будущем человечество научится регенерации.

https://ria.ru/science/20180814/1526500823.html