Aksolotlai „genetiškai nesiskiria“ nuo kitų salamandrų

Aksolotlai „genetiškai nesiskiria“ nuo kitų salamandrų

Kreditas: Pixabay / CC0 viešasis domenas

Kentukio universitete (JK) aksolotlai nėra svetimi.

Beveik 20 metų JK universiteto laboratorijos tyrinėjo aksolotlą – Meksikoje kilusią salamandrų rūšį – dėl gebėjimo atkurti kūno dalis, įskaitant galūnes, uodegą ir net nugaros smegenis. JK ir viso pasaulio mokslininkai, tyrinėdami aksolotlius, tikisi vieną dieną sukurti gydymo būdus, kurie padėtų žmonėms regeneruoti savo audinius.

Viena iš priežasčių, kodėl aksolotlis yra toks žavus regeneraciniuose tyrimuose, yra jo pedomorfija, ty nepilnamečių savybių išlaikymas iki pilnametystės. Užuot metamorfozavęsis ir persikėlęs iš vandens į žemę, kaip ir kitos salamandrų rūšys, aksolotlas ir toliau gyvena vandenyje visą savo gyvenimą. Dėl izoliacijos vandens aplinkoje mokslo bendruomenei susidarė įspūdis, kad aksolotlai yra labai skirtingos rūšys – ir dėl to aksolotlių regeneracinių gebėjimų tyrimas tapo toks patrauklus.

Tačiau JK vadovaujama komanda, bendradarbiaudama su tyrėjais iš Meksikos, išsiaiškino, kad aksolotlis iš tikrųjų nedaug skiriasi nuo kitų tigrinių salamandrų rūšių. Rekonstruodami evoliucijos istoriją, jie išsiaiškino, kad genetiniai skirtumai tarp aksolotlų ir kitų salamandrų jų regione Meksikoje beveik nesiskiria.

„Mes manėme, kad genų srauto galimybė (aksolotluose) buvo tikrai maža – jei jūsų kūnas neleidžia jums judėti per žemę, tai reiškia, kad genai neišnyks ir kiti genai nepateks. sakė Davidas Weisrockas, JK Biologijos katedros profesorius ir pirmininkas bei tyrimo bendraautoris. “Tačiau mūsų duomenys rodo, kad taip nėra. Yra stiprus genų srauto judėjimas į aksolotlų populiacijas ir iš jų, o tai prieštarauja tai, ko tikėjosi dauguma biologų. Tiesą sakant, tai turi labai aiškią genetinių mainų evoliucijos istoriją. . su kitomis salamandromis aplinkui.

Tačiau kitos salamandros turi galimybę metamorfizuotis ir tapti antžeminėmis. Taigi kodėl aksolotlis išlieka vandenyje?

Viena iš priežasčių gali būti vietinė adaptacija, kai aplinka (pvz., ežeras) sukelia natūralią atranką, kuri išlaiko fenotipą arba tam tikrą bruožą, nepaisant genų srauto iš kitų populiacijų.

Kita priežastis gali būti fenotipinis plastiškumas, kai panašus genetinis fonas duoda kelis fenotipus.

„Mes nežinome, kiek fenotipinis plastiškumas skatina šį modelį, ar kiek tai yra vietinis prisitaikymas“, – sakė Levi Gray, buvęs JK postdoktorius, tyrimo bendraautoris. “Tai yra visiškai atviri klausimai. (Salamandrų) populiacijos JAV buvo tiriamos siekiant geriau jas suprasti, tačiau Meksikos populiacijos, kur pasitaiko daug tokių įdomių skirtumų, nebuvo tiriamos taip pat.”

Grey taip pat įtaria, kad regione gali būti neatrastos papildomos populiacijos – galbūt net metamorfozuojantys aksolotliai, kur dėl šiek tiek kitokios buveinės jie būtų labiau linkę persikelti į sausumą.

Visa tai yra temos, kurias Grėjus tikisi išnagrinėti ateityje, tačiau pažymi, kad aksolotlus tyrinėti tampa vis sunkiau. Remiantis IUCN Raudonuoju sąrašu, aksolotlas yra įtrauktas į kritiškai nykstantį sąrašą, gamtoje liko mažiau nei 1000 jų.

Taigi, ką visa tai reiškia aksolotlių ir regeneracijos tyrimų ateičiai?

Komanda tikisi, kad jų išvados bus panaudotos siekiant ne tik geriau suprasti aksolotlus, bet ir padėti juos išsaugoti. Tyrimas taip pat atveria duris būsimoms studijoms įvairiose disciplinose.

„Toks tyrimas suteikia naujų galimybių tirti regeneraciją“, – sakė mokslų daktarė Kathryn Everson, bendraautorė ir buvusi JK postdoc. “Vienas iš įdomiausių aksolotlo savybių yra jo pedomorfija, o mūsų tyrimas atskleidžia, koks svarbus tas bruožas yra skatinant įvairinimą arba leidžiant vystytis naujoms rūšims. Ir pasirodo, tai nėra taip svarbu, kaip kadaise manėme. Dabar žinome, kad visos šios salamandrų rūšys yra labai glaudžiai susijusios viena su kita. Taigi, užuot sutelkę dėmesį tik į aksolotlą – itin nykstančią rūšį, galbūt apie dalykus galvojame kitaip.

“Mes galime parodyti, kurios rūšys yra glaudžiau susijusios viena su kita, arba turi naujausią bendrą protėvį”, – sakė Weisrockas. „Taigi, jei yra vystymosi biologų arba kamieninių ląstelių regeneracijos biologų, kurie nori pažvelgti į tai, kaip skirtingų rūšių gebėjimas regeneruoti svarbius audinius skiriasi, pateikiame šią svarbią sistemą, kad galėtume tai pamatyti.

Ir net jei jie nėra genetiškai išskirtiniai, komanda teigia, kad aksolotlai vis dar yra labai svarbi rūšis regeneracijos tyrimų centre, o jų gamtos istorija Meksikoje turi daug žinių, padedančių suprasti svarbias evoliucijos sąvokas. Aksolotlis taip pat yra labai kultūriškai reikšmingas Meksikos regione.

„Vien dėl to, kad aplinkui yra kitų genetiškai panašių populiacijų, aksolotlų populiacijų reikšmė neturėtų sumenkinti“, – sakė Weisrockas. “Mes visi žinome, koks reikšmingas aksolotlis yra vystymosi ir kamieninių ląstelių tyrimams. Dabar pagaliau galime tai suprasti visų jo giminaičių kontekste.”


Mokslininkai nustato genų partnerystę, skatinančią nugaros smegenų regeneraciją


Daugiau informacijos:
Kathryn M. Everson ir kt., Geografija yra svarbesnė už gyvenimo istoriją pastaruoju metu diversifikuojant tigrinių salamandrų kompleksą, Nacionalinės mokslų akademijos darbai (2021). DOI: 10.1073 / pnas.2014719118

Pateikė Kentukio universitetas

Citata: aksolotlai, „genetiškai nesiskiriantys“ nuo kitų salamandrų (2022 m. vasario 22 d.), gauti 2022 m. gegužės 13 d. iš https://phys.org/news/2022-02-axolotls-genetically-indistinguishable-salamanders.html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.

Leave a Comment

Your email address will not be published.