Ученые не нашли общей генетической основы регенерации у разных видов

Различные виды животных способны регенерировать части тела после повреждений: ящерицы — хвосты, саламандры — конечности, некоторые плоские черви — даже головы. Человек такой способностью не обладает. Почему?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять эволюционную историю регенерации. Является ли она древним признаком, утраченным многими видами, или развивалась независимо у разных групп, подобно полету у насекомых и птиц?

Новое исследование проанализировало геномы пяти регенерирующих видов: аксолотля, рыбки данио-рерио, морских анемон, губок и морских огурцов. Эти виды эволюционно далеки друг от друга. Используя метод RNA-seq, ученые изучили общедоступные данные об активности генов (экспрессии) в регенерирующих тканях.

Однако эти данные оказались недостаточны для выявления общих генов регенерации. Обнаруженные общие гены отвечали за базовые клеточные процессы, такие как деление клеток.

Работа опубликована в журнале Genome Biology and Evolution.

Ранее биологи идентифицировали гены, важные для регенерации, например, из семейства Wnt. Но в исследованных видах использовались немного разные комбинации генов Wnt, что не позволило выделить общий набор, указывающий на общего регенерирующего предка.

Исследование указывает на необходимость более глубокого понимания сложных процессов развития, лежащих в основе регенерации.

«Мы утверждаем, что одного RNA-seq недостаточно для выявления консервативных процессов у эволюционно далеких видов, — говорит старший автор Дэвид Голд. — Регенерация может быть консервативным процессом на других уровнях, например, клеточном, а не генетическом. Чтобы выяснить, есть ли что-то древнее и общее у этих организмов, потребуются тщательные исследования в области биологии развития».

Исследование проводилось в сотрудничестве лабораторий Калифорнийского технологического института и лаборатории Голда в Калифорнийском университете в Дэвисе. Первый автор — Нуэми Сьерра.