Španělští vědci rozluštili genom nesmrtelné medúzy

08/02/2023 Adam Walko 3 min read 270 Zobrazení genom, medúza, nesmrtelnost, Španělsko, vědci

Skupina výzkumníků z Univerzity v Oviedu dekódovala gen nesmrtelné medúzy Turritopsis dohrnii a identifikovala základní mechanismy, které umožňují tomuto živočichovi neustále se omlazovat, píše InoSTI. Čtyřmilimetrová medúza je již dlouho předmětem zájmu vědců, protože má pozoruhodnou schopnost zvrátit svůj životní cyklus. Místo stárnutí a umírání po reprodukčním období začne mládnout.

Porovnáno více než tisíc genů

Maria Pascual-Tornerová, která je spolu s Didem Carrerem autorkou studie publikované v časopise PNAS Národní akademie věd, vysvětlila, že vědci sekvenovali genom této medúzy a porovnali jej s genomem její smrtelné sestry Turritopsis rubra. To umožnilo pochopit, jak se od sebe liší a v jakých nesmrtelných genech je více amplifikací a variací v počtu kopií.

Po prozkoumání téměř tisíce genů zapojených do procesu stárnutí vědci zjistili, že hlavní rozdíly souvisejí s geny zodpovědnými za replikaci a obnovu DNA, údržbu telomeru, obnovu kmenových buněk, redukci oxidačního stresu a mezibuněčné kontakty, „které jsou důležité pro udržení rovnováhy tkání“.

Podle skupiny výzkumníků z univerzity v Oviedu vedené Carlosem Lópezem-Otínem existuje vztah mezi geny zodpovědnými za velkou plasticitu životního cyklu nesmrtelných medúz a takovými procesy v lidském těle, které mohou podporovat dlouhověkost a zdravé stárnutí.

Podle, Pascuala-Tornera, během studie stimulovali procesy spojené s omlazením medúz, aby viděli, jak se různé geny projevují. „Nejpozoruhodnější je, že existují dva mechanismy, které jsou nezbytné k tomu, aby specializované buňky mohly být přeprogramovány a staly se opět kmenovými buňkami s možností přeměny v jakoukoli buňku těla,“ říká výzkumník.

Vědci objevili dvě základní biochemické cesty cyklického omlazení medúz: takzvanou polykombinovanou dráhu, při níž jsou potlačeny geny spojené s vývojem buněk a pluripotenci buněk, která zvyšuje expresi genů zodpovědných za schopnost buňky přeměnit se v jakoukoli dostupnou v těle.
Pascual-Torner říká, že v laboratorních podmínkách téměř ve všech případech po rozmnožení nesmrtelné medúzy omládly a vrátily se do stavu cysty – jakési koule. Tento proces je doprovázen změnou tkání, „protože ani tkáň, ani buňky medúzy ve stavu cysty nejsou podobné těm, které získává, když se stane polypem (další fáze vývoje)“.

Výzkumník, který také pracuje v Onkologickém ústavu na univerzitě v Oviedu, řekl, že neexistuje jediné vysvětlení hádanky o omlazení a nesmrtelnosti této medúzy. Jak vědci zjistili, v procesu jsou zapojeny různé mechanismy.

Mechanismy nebo známky stárnutí jsou běžné téměř u všech druhů, včetně lidí. Výzkumníci věří, že pochopení procesů zodpovědných za nesmrtelnost této medúzy pomůže pokročit ve studiu stárnoucích lidí.

„Tato práce nehledá strategie, jak někteří říkají, ke splnění snu lidstva o nesmrtelnosti. Cílem je pochopit mechanismy a limity fascinující buněčné plasticity, která umožňuje některým organismům cestovat v čase,“ říká Lopez-Otinová. S těmito znalostmi vědci očekávají, že budou schopni najít „lepší řešení nemocí spojených se stárnutím, které nás dnes přemáhají“.

V tomto ohledu Pascual-Tornerová poznamenává, že ačkoli stárnutí medúz není stejné jako u lidí, jejich práce přináší nápady pro nový výzkum v oblasti rakoviny, neurodegenerativních a kardiovaskulárních chorob nebo jiných patologií spojených se stárnutím.
„Naše objevy a genová amplifikace mohou být prozkoumány v dalších vědeckých a klinických studiích, aby bylo dosaženo výsledků v boji proti těmto chorobám,“ uzavřela.

Zdroj: InoSTI