Ген notum определяет направление регенерации у планарий
Редко изучаемый ген notum играет ключевую роль в "принятии решения" о регенерации у планарий. Белок, кодируемый этим геном, определяет, будет ли на месте ампутации отрастать голова или хвост.
Учёные из Института Уайтхеда обнаружили, что древний сигнальный путь Wnt, присутствующий у всех животных, подавляет регенерацию головы на месте раны у плоских червей. Однако активация Wnt также наблюдалась и на ранах, где в норме регенерирует голова, что указывало на существование другого регуляторного механизма.
В статье, опубликованной в журнале Science, авторы Кристиан Питсен и Питер Реддиен описывают, как ген notum действует на передних (обращённых к голове) ранах как "диммер", ослабляя сигнальный путь Wnt и способствуя регенерации головы.
Механизм работы:
- При ампутации головы или хвоста активируется Wnt.
- Активность Wnt включает ген notum, но только на передних ранах.
- В петле обратной связи notum снижает активность Wnt до уровня, который больше не препятствует формированию головы.
- На задних ранах notum не активируется сильно, что способствует отрастанию хвоста.
"Эти результаты предполагают, что животные 'решают', что нужно регенерировать, отчасти используя сигналы, указывающие направление оси тела относительно раны", — говорит первый автор Кристиан Питсен.
Ген notum, как и путь Wnt, высоко консервативен у разных видов — от актиний до дрозофил и человека, но его биологические роли мало изучены. Учёные предполагают, что открытый механизм обратной связи, регулирующий уровни активности Wnt через notum, может быть широко распространён и в других биологических контекстах, включая восстановление и регенерацию тканей у различных животных.