Расшифровка механизмов регенерации органов у рыбок данио

Исследователи из Института биологических исследований Солка определили ключевой клеточный путь у рыбок данио, который открывает возможность регенерации плавников, активируя паттерны экспрессии генов, в последний раз наблюдавшиеся во время эмбрионального развития.

Ключевое открытие

Учёные обнаружили, что процесс деметилирования гистонов переключает клетки в месте ампутации из неактивного состояния в активное. Это включает гены, необходимые для построения копии утраченного плавника.

"Это первое реальное молекулярное понимание того, что происходит во время регенерации конечностей", — говорит первый автор Скотт Стюарт.

Сходство с эмбриональным развитием

Исследования показали, что нормальное развитие и регенерация контролируются схожими механизмами. Гистоновые модификации, которые "подготавливают" гены эмбриональных стволовых клеток к активации, также обнаружены у генов, вовлечённых в регенерацию.

Роль фермента Kdm6b.1

В регенерирующей ткани наблюдается снижение "выключающих" меток и увеличение "включающих" на гистонах. Ключевую роль играет фермент Kdm6b.1, который удаляет "выключающую" метку. Без этого фермента рыбки данио не могли регенерировать ампутированные плавники.

Перспективы

Эти находки — важный шаг к пониманию, почему некоторые животные могут регенерировать конечности, а млекопитающие — нет. В будущем это может помочь задать конкретные вопросы о регенерации конечностей у млекопитающих и потенциально влиять на этот процесс.

Результаты исследования будут опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences, U.S.A.