Сложный клеточно-молекулярный "диалог" регенерации позвоночных

Четыре профессора из Университета Кентукки (Рэндал Восс, Джерамайя Смит, Энн Моррис и Эшли Сайферт) изучают фундаментальные механизмы регенерации, используя разных модельных позвоночных.

Основной принцип: Регенерация требует сложного молекулярного "диалога" между клетками, аналогичного процессам развития организма из одной клетки. Ученые исследуют генетические механизмы у наших эволюционных родственников, чтобы найти скрытый потенциал для регенерации в собственном геноме человека.

Модели и подходы:

• Джерамайя Смит изучает морскую миногу (отделилась от общего предка ~500 млн лет назад), способную регенерировать клетки спинного мозга. Он также работает с Рэндалом Воссом над секвенированием генома саламандр.
• Рэндал Восс фокусируется на аксолотле (отделился ~300 млн лет назад), чей геном в 10 раз больше человеческого. Аксолотль может регенерировать конечности, хвост, спинной мозг и даже часть мозга. Исследование Восса направлено на создание модели включения/выключения генов во время регенерации.
• Энн Моррис исследует данио-рерио (отделились ~400 млн лет назад) и их способность к регенерации клеток сетчатки. Понимание этого механизма может помочь в борьбе с ведущими причинами слепоты у людей (пигментный ретинит, макулодистрофия). Моррис склоняется к гипотезе, что способность к регенерации у позвоночных была утрачена, но её механизмы могут оставаться латентными в геноме.
• Эшли Сайферт изучает африканскую колючую мышь — редкий пример млекопитающего, способного регенерировать сложные структуры кожи (волосяные фолликулы, сальные железы, дерму) и хрящ в ушах. Его работа также исследует возможный "компромисс" между развитием адаптивного иммунитета и потерей регенеративной способности у млекопитающих.

Перспективы: Исследователи видят потенциал в создании центра, объединяющего их системный биологический подход к проблеме регенерации на примере основных классов позвоночных.