снимка от открити източници
Най- ажна новина: биолози от университета Туфтс (САЩ) успя да възстанови способността за регенериране на опашната тъкан в попови лъжички. Такава работа може да се счита за обикновена, ако не едно обстоятелство: резултатът е постигнат по нетривиален начин, с използването на оптогенетиката, която се основава на управлението клетъчна активност с помощта на светлина. Крайната цел на всички такива изследвания – открийте естествените механизми, които контролират възстановяване на части от тялото и се научете да ги включвате в хората. Лентите са най-подходящи за тази задача, тъй като в ранния етап на развитие запазват способността да заменят загубените крайници, но после рязко го губят. Ако отрежете опашката на хората, влязоха в така наречения огнеупорен период, те няма да могат отглеждайте го отново. Най- ътрешни системи, контролиращи регенерацията, все още присъстват в телата им, но по някаква причина спряно. Майкъл Левин и колегите им ги насилваха за да печелите отново, всъщност обръщайки физиологичното време назад. Страхотно как го направиха. Една група попови лъжички, лишена от опашка, се отглежда в контейнер, осветен от къси светлини в продължение на два дни; другият живееше пълно на тъмно. В резултат на това поповете на първата група се възстановиха пълна тъкан на опашката, включително структури на гръбначния стълб, мускулите, нервни окончания и кожа. Тайполите второ преодоляват последствията ампутации не можеха, както се очакваше на тяхната възраст. Ако изглежда фокус, това е само отчасти. За да разбера защо се е случило Принципът, който е в основата на експеримента, трябва да бъде изяснен. Всъщност всички животни в един етап жизнен цикъл, подложени на идентични манипулации. Единственото нещо Това, което отличаваше двете групи, беше наличието или отсъствието на осветление. обаче светлината не беше истинската причина за промяната. Той служи дистанционен превключвател, който задейства фактора, което (по не съвсем ясен начин) започна процеса на регенерация. Хиперполяризацията действа като такъв фактор. трансмембранни клетъчни потенциали; или по-просто – биоелектричност. Оптогенетика ви позволява да изградите експеримент е сравнително просто. Archerhodopsin Фоточувствителен протеин мРНК инжекция с молекула бяха въведени в попови лъжички. Това доведе до факта, че след някои време на повърхността на обикновените клетки, разположени в дебелината на тъканта, се появиха “помпи за катерици”. При условие на стимулация със светлина (и само в в този случай) те предизвикаха йонно течение през мембраната, като по този начин се промениха много електрически потенциал. По същество освен мембрана светлинно активирани помпи, учените да помагат на поповете с нищо не се предлага. Въпреки това, само въздействието върху електрически свойствата на клетките се оказаха достатъчни за работа в тялото сложна каскада от регенерационни процеси. От своя страна благодаря оптогенетиката, за да предизвикате тези промени отвън е проста, просто трябва блясък на поповете. Регенерацията остава една от основните мистерии на биологията. През 2005 г. сп. Science се класира сред 25 Най-важните проблеми пред науката, следващият въпрос: Какво Контролира регенерацията на органи? За съжаление, учените досега не успяха да разберем защо някои животни на всеки етап от живота си свободно възстановяват загубените части на тялото, докато други загуби тази способност завинаги. Веднъж тялото ви знаеше как растат око или ръка. Беше много отдавна, в самото начало на живота в като ембрион. Специалистите се интересуват къде изчезва това. знание и дали е възможно да го съживим отново при възрастен. Вв настоящия момент търсенето на повечето биолози е съсредоточено в главно около генната експресия или химичните сигнали. ВЛабораториите на Майкъл Левин отговарят на гатанката за надежда за регенерация открийте в друг феномен, биоелектричеството и тези надежди, от очевидно, не без причина. Това в жив организъм има електрически токове, известни от времето на експериментите Галвани. Малцина обаче са проучили влиянието им върху развитието така умишлено, както прави Левин. Биоелектричеството отдавна има шанс стават достоен обект на експерименти, но молекулярната революция в Биологията на втората половина на ХХ век измества изследванията интерес към тази тема в периферията на науката. Левин, идващ от царството компютърно моделиране и генетика, привличащи най-много всъщност съвременните методи отсъстват от предшествениците връща тази посока към биологичния мейнстрийм. В основата на това ентусиазмът се крие в вярата, която електричеството представлява основно физическо явление и еволюцията не можеше да не използва неговите в основни процеси, като развитието на тялото. Променяйки трансмембранния потенциал на клетките, учен може да даде команда тъкани на лъжичка, за да расте око в предварително определена област тяло. На стената на неговата лаборатория е снимка на шестокрака жаба. Допълнителни крайници се появиха в нея единствено в резултат на ефекти върху електрическите биотокове. За разлика от невроните, обикновените клетки не са в състояние да се възбуждат, но могат последователно предават сигнали почти по цялото тяло чрез прорези контакти. Ако планария има мъничък червей, който може регенерирайте, отрежете опашката, от областта на разреза ще отиде молба до ръководителя, за да се увери, че е на мястото си. Lock предаването на тази информация и вместо опашката трябва да расте главата. Манипулиране на различни йонни канали, определящи електрически свойства на клетките, учените в своите експерименти имам червеи с две глави, две опашки и дори червеи необичаен дизайн с четири глави. Според Левин почти винаги му казваха, че идеите му не трябва да работят. Той разчиташе върху нейната интуиция и в повечето случаи тя не се провали. От тези опитите все още са много далеч от пълното познаване на начина на възстановяване крайник при хората. Докато хората с увреждания могат да разчитат само на тях подобряване на протезите. Въпреки това в уникална лаборатория Университетите в Tufts търсят нещо още по-фундаментално: като Генетичният код, смята Левин, трябва да съществува биоелектрически код, свързващ градиенти и динамика на напрежението мембрани с анатомични структури. Като разбрахте, можете не само ще контролира регенерацията, но и ще повлияе на растежа тумори. Левин ги счита за последица от загубата на клетки Включена е информация за формата на тялото и изследванията за рак броят на задачите в неговата лаборатория. Както често се случва, различни с умствените процеси могат да имат едно естество. Ако биоелектрическият код наистина стои зад изграждането на различни органи на тялото, неговото разплитането може да хвърли светлина върху два основни въпроса наведнъж, изправени пред човечеството.
Животно време
