Ученые из Университета Дьюка (Северная Каролина, США) обнаружили в организме человека гены, аналогичные тем, что отвечают у животных за регенерацию органов и тканей. Однако воспользоваться этой полезной опцией в ближайшее время у людей вряд ли получится. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature, сообщается на сайте университета.
Сегодня способностью регенерации конечностей, органов обладают, например, ящерицы или рыбки данио. Эта функция была сохранена ими в течение миллионов лет эволюции, тогда как человек, тоже произошедший от древних простейших существ, оказался менее удачливым. Пытаясь понять, что именно было утеряно в ходе эволюции, исследователи составили полный список генов, которые позволяют регенерирующим животным отращивать отрезанный хвост или восстанавливать поврежденные ткани. Выяснилось, что аналоги этих генов есть и у человека, а основное различие состоит в том, что у нас они располагаются не в той последовательности и поэтому неактивны.
Соответствующие регуляторные последовательности были обнаружены у рыбок данио, их назвали "усиливающими элементами регенерации тканей" (tissue regeneration enhancer elements, TREEs). Они могут включать гены в местах травм и даже изменить способность животных к регенерации.
- Мы хотим знать, как происходит регенерация, чтобы помочь людям реализовать весь свой потенциал, - отметил руководитель исследования, профессор цитологии из Университета Дьюка Кеннет Посс. - Наше исследование указывает на путь, который потенциально позволит пробуждать гены, ответственные за регенерацию.
Ученые начали с поиска генов, участвующих в процессе регенерации плавников и сердца у данио. Они обнаружили, что у рыбок с ампутированными плавниками или травмированным сердцем был "включен" ген под названием лептин Б. Тогда биологи перебрали 150 тысяч пар в последовательности азотных оснований ДНК, окружающих лептин Б, и определили 7 тысяч пар оснований, которые можно отнести к TREEs. Затем они отсекали усиливающие элементы, пока не получили самую короткую и достаточную последовательность ДНК.
В процессе обнаружилось, что найденный элемент может быть разделен на две части: одна отвечает за регенерацию клеток сердца, а другая - за восстановление плавника. В результате были созданы трансгенные данио, у которых функция регенерации этих органов оказалась повышенной.
Наконец, исследователи проверили, действительно ли TREEs могли произвести аналогичный эффект в организме млекопитающих, в данном случае - у мышей. Выяснилось, что заимствование этих элементов из генома данио действительно может активировать экспрессию регенеративных генов в травмированных лапах и сердце трансгенных мышей. Правда, для восстановления органов этого пока недостаточно.