2023 Szerző: Sophia Otis | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-05-21 01:49
A Forsyth Intézet laposféreggel, a planáriával végzett kutatása új támpontokat kínál a testszerkezetek helyreállításának megértéséhez. A Forsyth Intézet kutatói felfedezték, hogyan kommunikálnak a féregsejtek a szövetek helyes helyreállítása és regenerációja érdekében. A Forsyth tudósai azt találták, hogy a gap-junction (a szomszédos sejteket közvetlenül összekötő mikroszkopikus alagutak) kommunikáció hozzájárul ehhez a jelzéshez. Ez a Dr. Michael Levin által vezetett kutatás olyan elvek hátterében áll, amelyek potenciálisan betekintést nyújthatnak az emberi regenerációba.
A testszerkezetek sérülés utáni helyreállítása megköveteli a növekedés beindítását és a megfelelő morfológia rákényszerítését a regenerálódó szövetre. Ennek a folyamatnak a megértése döntő fontosságú mind a mintázatképzés alapvető biológiája, mind az új orvosbiológiai megközelítések kidolgozása szempontjából. A Planaria erős regenerációs képességgel rendelkezik, ami ideálissá teszi e folyamat tanulmányozására. Amikor a férgeket kettévágják, a féreg alsó része fejet, a felső része pedig farkot növeszt. A tudósok azt gyanították, hogy a korábban szomszédos sejtek (a vágás mindkét oldalán) radikálisan eltérő sorsra való képessége, mint a planáriák esetében, ahol a sejteknek el kell dönteniük, hogy fejet vagy farkot építsenek-e, a hosszú időnek köszönhető. -tartomány jelzés, amely lehetővé teszi a hátralévő szövethez viszonyított pozíció és -azonosság meghatározását.
Michael Levin, PhD., a személyzet társult tagja azt mondta: "Ez a kutatás fontos következményekkel jár az összetett szerkezetek felépítéséhez (vagy újjáépítéséhez) szükséges jelzések megértéséhez. Ha megértjük, hogyan kommunikálnak a sejtek a rés-csatlakozási csatornákon keresztül, jobban megérthetjük, hogyan irányíthatjuk ezt a folyamatot olyan szövetekben, amelyek jelenleg nem regenerálódnak; ennek egyértelmű alkalmazásai vannak a regeneráció indukciójában az orvosbiológiai környezetben." Dr. Levin és csapata végül abban reménykedik, hogy megértik, hogyan szabályozzák a felnőtt őssejteket a gap-junctional communication (GJC). Amint arról a Developmental november 15-i számában beszámoltunk A Biology, Dr. Levin kutatócsoportja az innexin géncsalád tizenkét tagjának expresszióját klónozta és jellemezte a planáris regeneráció során. Az innexinek olyan fehérjék, amelyek réskapcsolatokat alkotnak, és expressziójukat a férgek egészében és a regenerációs blasztémákban, differenciálatlan sejtekben mutatták ki, amelyekből egy szerv vagy testrész fejlődik, összhangban a nagy hatótávolságú jelzésekben betöltött szerepével, amely releváns a blastema helyzetének meghatározásához.
Dr. Levin és Taisaku Nogi lezárta a rés csomópontokat, hogy meghatározza a regenerációra gyakorolt hatást. Ennek eredményeként a planaria gyakran két fejet nőtt vissza, nem pedig egy fejet és egy farkot. A GJC funkció elvesztése közvetlen hatással volt a regenerációs folyamatra; e kommunikáció nélkül a hátsó végén lévő planária sejtek újra specifikálttá váltak, és normális fejet alkottak, kiegészítve aggyal, szemekkel stb. Ez egy példa a magas szintű "mester" vezérlőjelre. "Ha megtanuljuk, hogyan küldjünk megfelelő jeleket a réscsomókon keresztül, akkor meg tudjuk mondani a rendszernek, hogy szükség szerint készítsen összetett szerkezetet." mondta Levin.
Michael Levin, PhD. a Forsyth Intézet Citokinbiológiai Tanszékének munkatársa. Dr. Levin és csapata kísérleti megközelítésekkel és matematikai modellezéssel vizsgálja azokat a folyamatokat, amelyek az állati embriogenezis során a nagy léptékű mintázatok kialakulását és a biológiai információk tárolását irányítják. A laboratóriumi vizsgálatok a sejtek és szövetek közötti jelátviteli mechanizmusok megértésére irányulnak, amelyek lehetővé teszik egy biológiai rendszer számára, hogy megbízhatóan hozzon létre és tartson fenn egy összetett morfológiát. A Levin csapata ezeket a folyamatokat az embrionális fejlődés és regeneráció összefüggésében tanulmányozza, különös tekintettel a sejtek viselkedésének biofizikájára.
A Forsyth Institute a világ vezető független szervezete, amely a szájüregi, koponya-arc- és kapcsolódó orvosbiológiai tudományok tudományos kutatásával és oktatásával foglalkozik.
A Forsyth Institute egy nonprofit kutatóintézet, amely a szájüregi, az arckoponya- és a kapcsolódó orvosbiológiai tudományokra összpontosít.
