Dzięki niesamowitym zdolnościom regeneracyjnym w przypadku stułbi dekapitacja wcale nie oznacza śmierci. To, w jaki sposób ich głowy po prostu odrastają, pozostaje zagadką. Aby lepiej zrozumieć ten proces, naukowcy sprawdzili, które geny są w nim aktywowane.

– Chcieliśmy ustalić, co dzieje się na poziomie genomu, który mówi tym komórkom, aby rosły lub przestały rosnąć oraz jak to się ma do normalnego rozwoju – komentuje Aide Macias-Muñoz, biolożka ewolucyjna z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara.

Jak stułbie radzą sobie z dekapitacją?

Naukowcy ustalili, że odrastanie głowy podczas regeneracji różni się od pączkowania, formy rozmnażania bezpłciowego stosowanej przez stułbie i między innymi koralowce. Zauważono również, że niektóre mechanizmy zachodzące w badanym procesie są typowe dla rozwoju innych organizmów. To z kolei może oznaczać, że swego rodzaju „narzędzia” mają długą historię w królestwie zwierząt.

Odtwarzanie utraconych i uszkodzonych części ciała nie jest bardzo rzadkim zjawiskiem. Jaszczurkom i salamandrom mogą na przykład odrastać kończyny. Stułbie przeniosły jednak regenerację na znacznie wyższy i bardziej zaawansowany poziom. Zwierzęta te mają w aparatach gębowych od 50 do 300 komórek nazywanych organizatorami głowy. Ich nazwa nie jest przypadkowa. W przypadku dekapitacji to one formują i odpowiadają za odrośnięcie głowy. Co ciekawe, naukowcom udało się również z powodzeniem przeszczepić głowy stułbi do ściętych ciał.

Regeneracja czy pączkowanie?

W ramach badań zespół prowadzony przez Macias-Muñoz przeanalizował próbki tkanek pobrane od stułbi przechodzących procesy regeneracji głowy i pączkowania. W ten sposób zidentyfikowali 298 genów. Ich działanie różniło się w zależności od sytuacji. Z genów wyróżniono te powiązane z tworzeniem się organizatorów głowy u stułbi oraz zaangażowane w proces regeneracji u innych zwierząt.

W przyszłości naukowcy planują zbadać interakcje między zidentyfikowanymi genami oraz zachodzące procesy kontrolne.

– Następnym krokiem byłoby faktyczne przetestowanie ich pod względem funkcjonalnym i sprawdzenie, czy robią coś w zakresie regeneracji – zapowiada Macias-Muñoz.

Zrozumienie procesów regeneracyjnych w tak prostych organizmach, jak stułbia może pomóc ustalić, dlaczego ludzie nie wykształcili takiej zdolności.

Źródło: Genome Biology and Evolution