Мутантные тритоны могут регенерировать ранее дефектные конечности

Многие саламандры обладают удивительной способностью отращивать собственные конечности и хвосты после травмы. Как они это делают, в то время как более сложные млекопитающие, например люди, не могут?

«Такие животные, как рыбки данио и саламандры, способны регенерировать части тела, но выше по эволюционному древу жизни регенерация происходит гораздо реже», — говорит Марианна Броннер, профессор биологии Эдварда Б. Льюиса и директор Института Бекмана в Калифорнийском технологическом институте.

Обычно единственный раз, когда животное отращивает конечность, — это эмбриональное развитие, что привело исследователей к теории о схожести процессов, управляющих развитием и регенерацией. Однако новое совместное исследование лаборатории Броннер в Caltech и лаборатории Кен-ичи Т. Судзуки из Национального института фундаментальной биологии Японии показывает, что конкретная молекула, необходимая для правильного развития, не требуется для регенерации.

Статья с описанием исследования под названием «Мутантные по Fgf10 тритоны регенерируют нормальные задние конечности, несмотря на серьезные дефекты развития» была опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences 5 марта.

Под руководством постдока Миюки Судзуки новое исследование использует тритона Pleurodeles waltl (испанский ребристый тритон) для изучения молекулы FGF10 (фактор роста фибробластов 10). Известно, что FGF10 играет важную роль в управлении клеточным развитием конечностей животного на эмбриональной стадии.

Взрослые особи Pleurodeles waltl обладают мощными регенеративными способностями. Если конечность ампутирована, независимо от места разреза, животное отрастит правильные структуры — кость, мышцы, нервы и т.д. — как будто ничего не произошло. Этот тритон даже способен регенерировать части своего сердца, что делает его хорошим кандидатом для изучения процессов регенерации.

В новом исследовании Миюки Судзуки создала генетическую линию тритонов, лишенных FGF10. Без этой молекулы у этих животных развивались дефектные задние лапы, часто сильно недоразвитые, с отсутствующими пальцами. Однако когда эти задние лапы ампутировали, тритоны смогли отрастить полностью сформированные конечности, что предполагает, что регенерацией и развитием могут управлять разные процессы.