Wyhodowali mysz ze starożytnego genu. Starszego niż życie zwierząt
Zespół naukowców Queen Mary University of London oraz University of Hong Kong dokonał przełomowego osiągnięcia. Wyhodował w pełni zdrową mysz, której genom zawiera gen pochodzący od pradawnego jednokomórkowego przodka wszystkich zwierząt. Eksperyment ten dostarcza niezwykłych dowodów na ciągłość funkcji genów przez niemal miliard lat ewolucji.
Komórki macierzyste mają zdolność różnicowania się w różne typy komórek organizmu, co czyni je kluczowym narzędziem medycyny regeneracyjnej. W 2006 roku japońscy naukowcy opracowali technikę przekształcania dojrzałych komórek z powrotem w komórki macierzyste, które nazwali indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi (iPSC). Zespół odkrył, że jest to możliwe poprzez modyfikację zaledwie czterech genów, które nazwano czynnikami Yamanaki.
Eksperyment: wprowadzenie pradawnego genu
W nowym badaniu naukowcy z Queen Mary University of London i University of Hong Kong zamienili mysią wersję jednego z tych czynników na znacznie starszą, pochodzącą od wiciowców kołnierzykowych (Choanoflagellata), czyli jednokomórkowych organizmów, które są najbliższymi krewnymi zwierząt w ewolucyjnym drzewie życia. Wyizolowali gen Sox z Choanoflagellata i wprowadzili go do mysich komórek, zastępując ich własny Sox2, a następnie wykorzystali zmodyfikowane komórki iPSC do stworzenia mysiego zarodka.
Aby upewnić się, że eksperyment się powiódł, komórki iPSC zostały zaprogramowane na wytworzenie charakterystycznych cech fizycznych, jak ciemne oczy czy plamy czarnego futra. Gdy mysz wyrosła z tego zarodka, była chimeryczna - posiadała zarówno cechy pierwotnego dawcy zarodka, jak i zmodyfikowanych komórek iPSC.
Nowe możliwości w medycynie regeneracyjnej
Te rezultaty sugerują więc, że geny odpowiedzialne za funkcje współczesnych komórek macierzystych istniały na długo przed pojawieniem się wielokomórkowych organizmów. Naukowcy podejrzewają, że pradawne jednokomórkowe organizmy, jak wiciowce kołnierzykowe, wykorzystywały te geny do podstawowych procesów komórkowych, a wielokomórkowe organizmy zaadaptowały je później do nowych funkcji.
Stworzenie myszy z wykorzystaniem narzędzi molekularnych pochodzących od naszych jednokomórkowych przodków to niezwykły dowód na ciągłość funkcji genów przez niemal miliard lat ewolucji - powiedział Alex de Mendoza, współautor badania.
Nowe możliwości w medycynie regeneracyjnej
Odkrycie to otwiera również nowe możliwości w badaniach nad terapiami regeneracyjnymi. Zrozumienie funkcji genów, które były kluczowe dla powstania wielokomórkowego życia, może dostarczyć wskazówek do opracowania innowacyjnych metod leczenia uszkodzeń tkanek czy chorób genetycznych. Badanie łączy dwa światy - pradawną ewolucję i współczesną biologię - pokazując, jak głęboko zakorzenione w historii życia są podstawowe mechanizmy genetyczne.
