작고 불멸의 히드라는 담수 동물로 몸의 가장 작은 은색에서 완전히 새로운 동물을 재생시킬 수 있습니다. 일반적으로 한 발, 긴 마른 몸, 촉수 한 머리 등이 완벽하게 수행됩니다.
그러나 한 번의 유전자 조작으로 연구원들은 몸 전체에 완전한 기능성 머리를 돋아주는 괴물 수국을 만들 수 있습니다.이 머리는 6-9 머리 사이의 고대 그리스 괴물이라는 동물에 적합합니다.
이 수많은 히드라는 미친 과학의 속임수가 아닙니다. 연구자들은 처음으로 히드라 머리 재생을 점검하는 것을 알아 냈습니다. 그 결과는 인간 발달 연구에서 암 연구에 이르기까지 모든 것을 알 수 있습니다.
오프 스위치 찾기
히드라는 단순한 동물이지만 신체 부위를 다시 키우는 것은 사소한 일이 아닙니다. 각각의 재생과 함께, 동물은 몸 계획을 구성하여 단 하나의 머리가 맨 위에 있고, 단 하나의 발 또는 기초 디스크가 맨 아래에 싹이 오도록해야합니다. 연구원들은이 퍼즐 조각을 가지고있었습니다. 그들은 유전자를 알고 Wnt3 머리의 성장을 촉진하는 데 중요합니다. 그들은 또한 분자 점검이 필요하다는 것을 알았습니다 Wnt3. 그 억제가 없다면, 히드라는 온통 머리가 자랄 것입니다. 또한 베타-카테닌 / TCF 라 불리는 특정 수용체와 유전자 활성화 제가 Wnt3 머리 성장 과정을 시작합니다.
그러나 "off"스위치가 없습니다. 제네바 대학의 유전학과 진화 교수 인 브리짓 갈 리오 (Brigitte Galliot)는 그들이 히드라가 계속해서 자라는 것을 막아야한다고 말했다.
그래서 Galliot과 그녀의 동료들은 사냥을갔습니다. 그들은 히드라, 플라나리아, 또는 벌레의 가까운 친척으로 시작했는데, 이것 또한 재생성됩니다. 플라나리아 게놈에서, 그들은 베타-카테닌 / TCF 신호가 차단 될 때 덜 활동적인 440 개의 유전자를 발견하여이주기에 관련된 다른 유전자를 찾는 출발점이되었습니다. 이 중 124 개가 히드라 게놈에도 존재했습니다.
그중, 그들은 히드라 관 상체의 최상단에서 가장 활동적이고 발에서 가장 활동적이지 않은 5 개의 유전자만을 발견했습니다. 이는 그들이 머리 성장에 특이 적이어야한다는 것을 의미합니다. 그 중 5 개는 재생 중 점점 활성화되는 유전자를 찾았습니다. 세 개가 남았습니다. Wnt3, Wnt5 그리고 유전자 Sp5.
신중한 균형
팀은 이미 Wnt3 과 Wnt5 헤드 성장 프로세스가 진행되고 있습니다. 그래서 그들은에 집중 Sp5. 그들은 곧 베타-카테닌 / TCF가 Sp5 -하지만 Sp5 또한 베타-카테닌 / TCF 신호를 억제하여 Wnt3.
이것은 조금 이상하게 들릴지 모르지만 연구자들이 찾고 있던 것입니다. 브레이크를 다른 피드백 루프에 놓을 수있는 화합물입니다. 그들의 작업을 확인하기 위해, 그들은 표현하지 않기 위해 하이 드라를 키웠다 Sp5 유전자.
Galliot은 Live Science에 "100 마리의 동물에서 이소성 머리를 얻습니다"라고 말했습니다. "정말 놀라운 것입니다."
Galliot와 그녀의 동료들은 오늘 Nature Communications 저널 (1 월 19 일)에서 보도 한 결과, 히드라가 새로운 머리를 필요로 할 때, Wnt3, 베타-카테닌 / TCF에 달라 붙어 더 많은 유전자를 활성화시킵니다. Wnt3 과 Sp5. 없이 Sp5, Wnt3 재생주기를 유지하고 재생 히드라 전체에 수많은 헤드가 나타납니다. Galliot은이 헤드가 완전히 작동한다고 말했다. 그들은 신경계와 촉수와 입이 있습니다.
언제 Sp5 자연과 같이 그림에 있습니다. Wnt3, 그 활성화 제가 베타-카테닌 / TCF를 찾아서 결합하는 것을 막는다. 부재시 Wnt3, 베타 카테닌 / TCF가 "머리를 만들어라!" 메시지가 하나만 자랍니다.
Galliot은이 과정은 활성화와 억제 사이의 균형에 관한 것이라고 말했다. 그리고 그것이 흥미로운 일입니다. 그것은 밝혀졌다 Wnt3 플랫 웜과 하이 드라 및 기타 단순하고 재생성 동물에 있지 않습니다. 또한 인간을 포함한 포유류에도 있습니다. 이 유전자는 배아 발달에 영향을 미치는 것으로 보이며, 그 기능을 이해하면 과학자들이 초기 인간 발달을 제어하는 것을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. Wnt3 Galliot 박사는 또한 어떤 종류의 암의 중요한 동인이라고 말했다. 그럴지도 모른다 Sp5 그녀는 조작이 그러한 암의 증식을 중단시킬 수 있다고 말했다.
Galliot은 이러한 종류의 의료 연구는 여전히 미래에 있지만 히드라의 촉수 박힌 머리가 길을 가리 킵니다.
그녀는“이와 같은 간단한 유기체로부터 우리가 배우는 것은 포유 동물에서 더 잘 이해하기 위해 어떤 종류의 검사를 할 수 있는지 알려준다”고 말했다. "그것은 우리에게 방향을 제공합니다."
