© Fallon Durant, Allen Discovery Center at Tufts UniversityЧервь с двумя головами (сверху), выращенный американскими биологами
© Fallon Durant, Allen Discovery Center at Tufts University
МОСКВА, 23 мая – РИА Новости. Американские ученые нашли в организме плоских червей особую область, стимуляция которой заставляет его отрастить вторую или даже третью голову вместо хвоста после разрезания на три части, говорится в статье, опубликованной в Biophysical Journal.
«Мы доказали, что биоэлектрические свойства тканей могут навсегда менять форму тела, заложенную в геноме, что мы можем гибко и радикально менять форму регенерируемых частей тела. Дальнейшее изучение биоэлектричества поможет нам понять, как эволюционировала форма тела животных и как его можно использовать для регенеративных терапий», — заявил Майкл Левин (Michael Levin) из университета Тафтса (США).
В последние годы ученые находят все больше свидетельств того, что устройство тела человека и других живых существ, а также особенности их поведения, задаются не только генами, но и тем, как «упакована» их ДНК и множеством других факторов, не связанных с передачей генетической информации. Ученые заставили плоских червей вырастить «чужую» голову и мозг
В частности, за последние годы биологи выяснили, что так называемые эпигенетические метки помогают животным и растениям быстрее приспосабливаться к новым условиям среды, а проблемы с их «перезаписью» оказались связаны с предрасположенностью к гомосексуальности и суицидам среди людей.
Два года назад Левин и его коллеги выяснили, что процессом регенерации головы у червей-планарий управляют не только гены, но и электрические сигналы, которыми обмениваются клетки этих беспозвоночных при отращивании утерянного хвоста или передней части тела. Изучая этот процесс, команда Левина научилась заставлять червей отращивать «чужие» головы с совершенно иной архитектурой мозга, используя электрические сигналы, записанные при наблюдениях за ростом головы иных видов планарий. Ученые впервые заставили червей регенерировать отрубленные головы
Изучая результаты этих экспериментов, ученые попытались пойти дальше и решили вырастить червя, имеющего две головы и ни одного хвоста. Для этого ученые разрезали несколько десятков планарий на три части, отделив их головы и хвосты, и обработали этот «обрубок» спиртом октанолом, блокирующим передачу электрических сигналов между клетками.
В 25% случаев, как показали эти эксперименты, у червей выросли не новая голова и хвост, а две головы, а остальные черви, как изначально казалось ученым, развивались по нормальному сценарию. В дальнейшем выяснилось, что разрезание этих червей и их природная регенерация часто спонтанно приводила к формированию «двуглавых» особей даже через 7 месяцев после окончания эксперимента. Это говорит о наличии неких перманентных изменений в работе их организма, сохранившихся в их теле в виде некой «биоэлектрической памяти», отдельной от обычной, генетической и эпигенетической памяти. Биологи из РАН и МГУ выяснили, какие гены влияют на рост головы у лягушек
Подобные превращения червей и способность клеток «помнить» форму тела, как считают Левин и его коллеги, указывает на то, что подобные процессы, управляющие ростом тела человека во время формирования зародыша, можно модифицировать и использовать для регенерации потерянных конечностей. Дальнейшие опыты на «двуглавых» червях, как надеются ученые, помогут понять, как можно это осуществить.
Источник:
