تعود الهيدرا الخالدة إلى الظهور عندما تُقطع رؤوسها

تعود الهيدرا السلبية إلى الظهور عندما تُقطع رؤوسها
تظهر الهيدرا السلبية مرة أخرى عندما يتم قطع رؤوسهم - في حالة الهيدرا ، يمكنهم حتى تجديد رؤوسهم. (الصورة بإذن من Science Photo Library / Getty Images و Choksawatdikorn)

يفهم العلماء الآن بشكل أفضل كيف أن لافقاريات المياه العذبة الصغيرة المعروفة باسم الهيدرا قادرة على تجديد رؤوسها المفقودة. جسم الهيدرا بسيط للغاية: إنه أسطوانة تشبه الأنبوب مع فم محاط بمخالب في أحد طرفيه وملحق قدم ممسك في الطرف الآخر. ومع ذلك ، تتمتع الهيدرا بقدرة مذهلة على إعادة بناء الأجزاء المقطوعة من أجسامها ؛ عندما يتم استيفاء الشروط المناسبة ، يمكن أن يظهر كائن حي جديد تمامًا من قطعة نسيج مكسورة.

أثبتت Hydras أنها خالدة بيولوجيًا من خلال إثباتها في التجارب المعملية أنها تستطيع تجديد خلاياها إلى أجل غير مسمى. ولكن بينما كانت الدراسات السابقة قادرة على اكتشاف بعض عناصر تجديد الهيدرا ، يحاول العلماء فهم كيف يوجه جينوم هيدرا خلاياها لتطوير رأس جديد تمامًا.

عندما تتبرعم هيدرا جديدة - أو تخرج مباشرة من جسد أحد الوالدين أثناء التكاثر اللاجنسي - فإن التعليمات الجينية التي تشكل نمو رأسها قد حددها العلماء الآن. ومع ذلك ، فقد أظهروا أيضًا أن نشاط الجين أثناء نمو رأس جديد يختلف عن التعليمات الجينية التي تشكل نمو الرأس في هيدرا جديدة عند إخصابها.

وجد الباحثون أن التعبير الجيني يتغير بشكل ملحوظ أثناء التجديد أكثر مما يحدث عندما تبرعم الهيدرا وتنتج رأسها الأول ، ولكن حتى لو كانت النتيجة هي نفسها ، فهناك رأس هيدرا جديد.

هناك 20 إلى 30 نوعًا من هيدرا تنتمي إلى فصيلة القراصات ، جنبًا إلى جنب مع قنديل البحر وشقائق النعمان البحرية والشعاب المرجانية. الكائنات اللافقارية هي اللافقاريات المائية ذات المجسات والأجسام المتماثلة حول محور مركزي. وفقًا لـ "علم البيئة وتصنيف اللافقاريات في المياه العذبة في أمريكا الشمالية" ، تحتوي الهيدرا على عشرة إلى اثني عشر مجسات تحيط برؤوسها ويمكن أن تنمو حتى 0,8 بوصة (20 ملم) في الطول (Academic Press ، 2010).

لقد عرف العلماء أن الهيدرا يمكن أن تتجدد منذ اكتشافها لأول مرة منذ حوالي 280 عامًا ، وفقًا للمؤلف المشارك في الدراسة Aide Macias-Muoz ، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في قسم البيئة والتطور والبيولوجيا البحرية في جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا. .

كشفت الدراسات السابقة أيضًا أن مجموعة من الجينات في مسار "Wnt" تتحكم في نمو رؤوس هيدرا ، وأن مجموعة من الخلايا المعروفة باسم منظمات الرأس الموجودة بالقرب من الجزء العلوي من الجسم تتواصل مع الخلايا القريبة من رأس الغراب لتوجيه تطور رؤوس الهيدرا المتخصصة. مناديل لرأس جديد.

بالقرب من الرأس ذي الحلقات اللامسة ، تتحكم سلسلة من الخلايا المعروفة باسم منظمات الرأس في نمو الرأس في الهيدرا.

للعثور على مفاتيح التشغيل / الإيقاف في جينوم الهيدرا التي تكون نشطة فقط عندما تنمو الهيدرا رؤوسًا جديدة ، حدد الباحثون أولاً أكثر من 27.000 مكون وراثي يساهم في تجديد الهيدرا. ثم قاموا بعد ذلك بتعيين مجموعات أصغر تتكون من عدة آلاف من العناصر.

أثناء عمل هذه الخرائط ، اكتشف مؤلفو الدراسة أنه ليست كل الرؤوس متساوية. ينمو رأس هيدرا في حوالي 72 ساعة بعد التبرعم ، ويظهر رأس جديد في حوالي 48 ساعة. كما وجد الباحثون 298 اختلافًا في التعبير الجيني بين العمليتين.

قال ماسياس مووز: "خلال فترة التبرعم ، يبدو أن الجينات (بما في ذلك تلك المرتبطة بمنظم الرأس) ترتفع ببطء وثبات بمرور الوقت". من ناحية أخرى ، أثناء التجديد ، تظهر الجينات تعبيرًا أكثر ديناميكية ؛ بعضها ينمو بسرعة ثم يتراجع ويظهر ذروته في التعبير في مراحل مختلفة من التجدد.

يشير Macias-Muoz إلى حقيقة أن هناك اختلافات في المخططات الجينية لنمو رأس هيدرا للتجديد والتطوير والتبرعم هي أول دليل على هذا الاختلاف. وهذا يثير احتمال أن الحيوانات قد يكون لديها خطط مختلفة تمامًا لنمو الرأس ، وربما تتضمن مئات الجينات.

وأضاف ماسياس-موز أن هذا يعني أن هناك ثلاث طرق بديلة لبناء الرأس ، اعتمادًا على الموقف.

المصدر: LiveScience

Günceleme: 30/10/2022 23:53

إعلانات مماثلة

كن أول من يعلق

Yorumunuz