ГЕНОМИКА
Сравнительный анализ ортологов, проведенный за последнее десятилетие, показал, что у гидры как минимум 6071 ген общего с людьми. Гидра становится все более совершенной модельной системой по мере того, как становятся доступными все больше генетических подходов. Черновик генома Hydra magnipapillata был опубликован в 2010 году. Геномы книдарий обычно имеют размер менее 500 МБ, как и у Hydra viridissima, размер генома которой составляет примерно 300 МБ. Напротив, размер генома бурых гидр составляет примерно 1 Гб. Это связано с тем, что геном коричневой гидры является результатом события расширения с участием LINEs, типа мобильных элементов, в частности, одного семейства класса CR1. Это расширение уникально для этой подгруппы рода Hydra и отсутствует у зеленой гидры, которая имеет повторяющийся ландшафт, аналогичный другим книдариям.
Гидры уникальны, потому что их стволовые клетки существуют в непрерывном состоянии обновления. В безопасности и в изоляции эти организмы не проявляют признаков старения. За пределами лаборатории единственными реальными угрозами, с которыми они сталкиваются, являются хищники, экстремальные погодные условия и болезни.
Всегда устойчивая, Гидра может пережить расчленение, регенерировав потерянные части своего тела. Разделите Гидру на сегменты, и каждый сегмент станет новой Гидрой. Смешайте один, и у вас останется суп из клеток. Если собрать эти клетки в комок с помощью центрифуги, они реорганизуются, в конечном итоге образуя новую гидру.
Доцент Селина Джулиано, факультет молекулярной и клеточной биологии Колледжа биологических наук Калифорнийского университета в Дэвисе, и ее коллеги исследуют стволовые клетки гидры, надеясь найти ключи к регенеративным возможностям и долголетию организма.
Стволовые клетки образуют фундаментальные строительные блоки организма. Во время роста и развития эмбриона стволовые клетки дифференцируются, становясь различными клетками по всему телу. У многих организмов стволовые клетки с возрастом теряют способность замещать дисфункциональные клетки.
Стволовые клетки гидры разные.
«Если у животного очень мощные стволовые клетки, потому что стволовые клетки являются клетками, из которых складываются все ваши ткани, тогда вы можете очень хорошо регенерировать», - сказал Джулиано. «Иногда они называют Гидру вечным зародышем».
Постоянное обновление стволовых клеток является основным направлением исследований Джулиано. Однако это не полностью объясняет долговечность гидры. Чтобы раскрыть эту тайну, Джулиано интересуется, как Гидра поддерживает свой геном, несмотря на большое количество клеточных делений.
«Гидра постоянно обновляется, но одного обновления недостаточно», - сказал Джулиано. «Сам геном необходимо добросовестно распространять».
Почему гидра не стареет?
Джулиано и ее коллеги из лаборатории Джулиано ищут генетические элементы, которые помогают предотвратить биологическое старение гидры. Их особенно интересуют транспозоны, которые также называют «прыгающими генами».
У стареющих организмов, таких как люди, экспрессия транспозонов контролируется множеством генетических путей в молодости. Со временем стареющие клетки теряют контроль над репрессией транспозонов. Эти прыгающие гены неконтролируемо перемещаются по геному, реплицируются, размножаются и внедряются в геном, как расстроенные саботажники.
Некоторые считают, что экспрессия транспозонов играет роль в старении, но почему клетки человеческого тела в конечном итоге теряют контроль над этим путем, все еще остается загадкой.
Клетки гидры никогда не теряют способность подавлять транспозоны.
«Я бы не сказал, что это волшебная палочка, почему Гидра не стареет», - сказал Джулиано. «Но нас интересует то, как репрессируются транспозоны во взрослых стволовых клетках».
Гидра постоянно обновляет все свои клетки из популяций стволовых клеток на протяжении всей своей жизни, а это означает, что у этих существ есть бездонный колодец для замены каждого отдельного типа клеток в их теле. Стефан Сиберт / Juliano Lab
Evonews - пища для ума думающих людей, для формирования свей личной позиции, выводов с обезательной перепроверкой фактов, так как находимся в "эпохе обмана".