Τι κοινό έχουν οι Wolverine, Deadpool και Jellyfish; Όλα έχουν ένα εκπληκτικό χαρακτηριστικό - την αναγέννηση. Φυσικά, στα κόμικς και τις ταινίες, αυτή η ικανότητα, κοινή σε έναν εξαιρετικά περιορισμένο αριθμό πραγματικών ζωντανών οργανισμών, είναι ελαφρώς (και μερικές φορές πολύ) υπερβολική, αλλά παραμένει πολύ πραγματική. Και αυτό που είναι πραγματικό μπορεί να εξηγηθεί, κάτι που αποφάσισαν να κάνουν οι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Tohoku (Ιαπωνία) στη νέα τους μελέτη. Ποιες κυτταρικές διεργασίες στο σώμα μιας μέδουσας συνδέονται με την αναγέννηση, πώς προχωρά αυτή η διαδικασία και ποιες άλλες υπερδυνάμεις έχουν αυτά τα πλάσματα που μοιάζουν με ζελέ; Η έκθεση της ερευνητικής ομάδας θα μας πει για αυτό. Πηγαίνω.
Ερευνητική βάση
Πρώτα από όλα, οι επιστήμονες εξηγούν γιατί αποφάσισαν να εστιάσουν την προσοχή τους στις μέδουσες. Γεγονός είναι ότι οι περισσότερες έρευνες στον τομέα της βιολογίας διεξάγονται με τη συμμετοχή των λεγόμενων μοντέλων οργανισμών: ποντικών, μύγες φρούτων, σκουλήκια, ψάρια κ.λπ. Όμως ο πλανήτης μας φιλοξενεί εκατομμύρια είδη, καθένα από τα οποία έχει τη μία ή την άλλη μοναδική ικανότητα. Κατά συνέπεια, είναι αδύνατο να αξιολογηθεί πλήρως η διαδικασία της κυτταρικής αναγέννησης μελετώντας ένα μόνο είδος και να υποθέσουμε ότι ο μελετημένος μηχανισμός θα είναι κοινός για όλα τα πλάσματα στη Γη.
Όσο για τις μέδουσες, αυτά τα πλάσματα, από την ίδια τους την εμφάνιση, μιλούν για τη μοναδικότητά τους, η οποία δεν μπορεί παρά να τραβήξει την προσοχή των επιστημόνων. Επομένως, πριν ξεκινήσω την ανατομή της ίδιας της έρευνας, γνώρισα τον κύριο χαρακτήρα της.
Η λέξη «μέδουσες», την οποία έχουμε συνηθίσει να αποκαλούμε το πλάσμα ως τέτοιο, στην πραγματικότητα αναφέρεται μόνο στο στάδιο του κύκλου ζωής του υποτύπου cnidarian medusozoa. Οι Cnidarians έλαβαν ένα τόσο ασυνήθιστο όνομα λόγω της παρουσίας κυττάρων που τσιμπούν (cnidocytes) στο σώμα τους, τα οποία χρησιμοποιούνται για κυνήγι και αυτοάμυνα. Με απλά λόγια, όταν σε τσιμπήσει μια μέδουσα, μπορείς να ευχαριστήσεις αυτά τα κύτταρα για τον πόνο και την ταλαιπωρία.
Τα κνιδοκύτταρα περιέχουν κνιδοκύστες, ένα ενδοκυτταρικό οργανίδιο που είναι υπεύθυνο για το φαινόμενο του «τσιμπήματος». Σύμφωνα με την εμφάνισή τους και, κατά συνέπεια, τη μέθοδο εφαρμογής τους, διακρίνονται διάφοροι τύποι κνιδοκυττάρων, μεταξύ των οποίων είναι:
- διεισδυτικά - νήματα με μυτερά άκρα που τρυπούν το σώμα του θύματος ή του δράστη σαν δόρατα, εγχέοντας μια νευροτοξίνη.
- glutinants - κολλώδεις και μακριές κλωστές που τυλίγουν το θύμα (όχι η πιο ευχάριστη αγκαλιά).
- Τα volvents είναι μικρά νήματα στα οποία το θύμα μπορεί εύκολα να μπλεχτεί.
Τέτοια μη τυποποιημένα όπλα εξηγούνται από το γεγονός ότι οι μέδουσες, αν και χαριτωμένα, δεν είναι ιδιαίτερα ευκίνητα πλάσματα. Η νευροτοξίνη που εισέρχεται στο σώμα του θηράματος το παραλύει αμέσως, γεγονός που δίνει στη μέδουσα πολύ χρόνο για μεσημεριανό διάλειμμα.
Μέδουσα μετά από πετυχημένο κυνήγι.
Εκτός από την ασυνήθιστη μέθοδο κυνηγιού και άμυνας, οι μέδουσες έχουν πολύ ασυνήθιστη αναπαραγωγή. Τα αρσενικά παράγουν σπέρμα και τα θηλυκά παράγουν ωάρια, μετά τη σύντηξη των οποίων σχηματίζονται planulae (προνύμφες) που εγκαθίστανται στον πυθμένα. Μετά από λίγο, ένας πολύποδας αναπτύσσεται από την προνύμφη, από τον οποίο, όταν φθάσουν στην ωριμότητα, οι νεαρές μέδουσες κυριολεκτικά ξεσπούν (στην πραγματικότητα, εμφανίζεται η εκκόλαψη). Έτσι, υπάρχουν διάφορα στάδια του κύκλου ζωής, ένα από τα οποία είναι η γενιά των μεδουσών ή των μεδουσοειδών.
Τριχωτή κυανία, γνωστή και ως χαίτη του λιονταριού.
Εάν η τριχωτή κυανία ρωτούσε πώς να αυξήσει την αποτελεσματικότητα του κυνηγιού, θα απαντούσε - περισσότερα πλοκάμια. Συνολικά είναι περίπου 60 (συστάδες 15 πλοκαμιών σε κάθε γωνία του θόλου). Επιπλέον, αυτός ο τύπος μέδουσας θεωρείται ο μεγαλύτερος, επειδή η διάμετρος του θόλου μπορεί να φτάσει τα 2 μέτρα και τα πλοκάμια μπορούν να τεντωθούν έως και 20 μέτρα κατά το κυνήγι. Ευτυχώς, αυτό το είδος δεν είναι ιδιαίτερα «τοξικό» και επομένως δεν είναι θανατηφόρο για τον άνθρωπο.
Η θαλάσσια σφήκα, με τη σειρά της, θα πρόσθετε ποιότητα στην ποσότητα. Αυτός ο τύπος μέδουσας έχει επίσης 15 πλοκάμια (μήκους 3 μέτρων) σε κάθε μία από τις τέσσερις γωνίες του θόλου, αλλά το δηλητήριό τους είναι πολλές φορές ισχυρότερο από αυτό του μεγάλου συγγενή του. Πιστεύεται ότι η σφήκα της θάλασσας έχει αρκετή νευροτοξίνη για να σκοτώσει 60 ανθρώπους σε 3 λεπτά. Αυτή η καταιγίδα των θαλασσών ζει στην παράκτια ζώνη της βόρειας Αυστραλίας και της Νέας Ζηλανδίας. Σύμφωνα με στοιχεία από το 1884 έως το 1996, 63 άνθρωποι πέθαναν στην Αυστραλία, αλλά αυτά τα στοιχεία μπορεί να είναι ανακριβή και ο αριθμός των θανατηφόρων συναντήσεων μεταξύ ανθρώπων και θαλάσσιων σφηκών μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερος. Ωστόσο, σύμφωνα με στοιχεία για την περίοδο 1991-2004, μεταξύ 225 περιπτώσεων, μόνο το 8% των θυμάτων νοσηλεύτηκε, συμπεριλαμβανομένου ενός θανάτου (ένα παιδί τριών ετών).
Θαλάσσια σφήνα
Τώρα ας επιστρέψουμε στη μελέτη που εξετάζουμε σήμερα.
Από την άποψη των κυττάρων, η πιο σημαντική διαδικασία σε ολόκληρη τη ζωή οποιουδήποτε οργανισμού είναι ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός - η διαδικασία ανάπτυξης των ιστών του σώματος μέσω της κυτταρικής αναπαραγωγής με διαίρεση. Κατά την ανάπτυξη του σώματος, αυτή η διαδικασία ρυθμίζει την αύξηση του μεγέθους του σώματος. Και όταν το σώμα σχηματιστεί πλήρως, τα πολλαπλασιαζόμενα κύτταρα ρυθμίζουν τη φυσιολογική ανταλλαγή των κυττάρων και την αντικατάσταση των κατεστραμμένων με νέα.
Οι Cnidarians, ως αδελφή ομάδα διμερών και πρώιμων μεταζωαρίων, έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη των εξελικτικών διαδικασιών για πολλά χρόνια. Επομένως, τα cnidarians δεν αποτελούν εξαίρεση όσον αφορά τον πολλαπλασιασμό. Για παράδειγμα, κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη της θαλάσσιας ανεμώνης Nematostella vectensis Ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων συντονίζεται με την επιθηλιακή οργάνωση και εμπλέκεται στην ανάπτυξη των πλοκαμιών.
Nematostella vectensis
Μεταξύ άλλων, τα cnidarians, όπως ήδη γνωρίζουμε, είναι γνωστά για τις αναγεννητικές τους ικανότητες. Οι πολύποδες της Ύδρας (ένα γένος άμισχων συνεντερικών ενώσεων του γλυκού νερού από την κατηγορία των υδροειδών) θεωρούνται οι πιο δημοφιλείς μεταξύ των ερευνητών για εκατοντάδες χρόνια. Ο πολλαπλασιασμός, που ενεργοποιείται από κύτταρα που πεθαίνουν, πυροδοτεί τη διαδικασία αναγέννησης της βασικής κεφαλής της ύδρας. Το ίδιο το όνομα αυτού του πλάσματος παραπέμπει σε ένα μυθικό πλάσμα γνωστό για την αναγέννησή του - τη Λερναία Ύδρα, την οποία ο Ηρακλής κατάφερε να νικήσει.
Αν και οι αναγεννητικές ικανότητες έχουν συνδεθεί με τον πολλαπλασιασμό, παραμένει ασαφές πώς ακριβώς συμβαίνει αυτή η κυτταρική διαδικασία υπό κανονικές συνθήκες σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης του οργανισμού.
Οι μέδουσες, οι οποίες έχουν έναν περίπλοκο κύκλο ζωής που αποτελείται από δύο στάδια αναπαραγωγής (βλαστικό και σεξουαλικό), χρησιμεύουν ως εξαιρετικό μοντέλο για τη μελέτη του πολλαπλασιασμού.
Στην εργασία αυτή τον ρόλο του κύριου ατόμου που μελετήθηκε έπαιξε η μέδουσα του είδους Cladonema pacificum. Αυτό το είδος ζει στα ανοικτά των ακτών της Ιαπωνίας. Αρχικά, αυτή η μέδουσα έχει 9 κύρια πλοκάμια, τα οποία αρχίζουν να διακλαδίζονται και να αυξάνονται σε μέγεθος (όπως ολόκληρο το σώμα) κατά την ανάπτυξη σε έναν ενήλικα. Αυτό το χαρακτηριστικό μας επιτρέπει να μελετήσουμε λεπτομερώς όλους τους μηχανισμούς που εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία.
εκτός από Ειρηνικό κλαδόνημα Η μελέτη εξέτασε επίσης άλλους τύπους μεδουσών: Cytaeis uchidae и Rathkea octopunctata.
Αποτελέσματα της μελέτης
Για να κατανοήσουν το χωρικό μοτίβο του κυτταρικού πολλαπλασιασμού στο Cladonema medusa, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν χρώση 5-αιθυνυλ-2'-δεοξυουριδίνης (EdU), η οποία επισημαίνει τα κύτταρα σε S-φάση* ή κύτταρα που το έχουν ήδη περάσει.
S-φάση* - η φάση του κυτταρικού κύκλου κατά την οποία λαμβάνει χώρα η αντιγραφή του DNA.
Λαμβάνοντας υπόψη αυτό Κλαδονέμα αυξάνεται δραματικά σε μέγεθος και παρουσιάζει διακλάδωση πλοκαμιού κατά την ανάπτυξη (1A-1C), η κατανομή των πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων μπορεί να αλλάξει κατά τη διάρκεια της ωρίμανσης.
Εικόνα Νο. 1: χαρακτηριστικά κυτταρικού πολλαπλασιασμού σε νεαρό Cladonema.
Λόγω αυτού του χαρακτηριστικού, ήταν δυνατό να μελετηθεί ο μηχανισμός του κυτταρικού πολλαπλασιασμού τόσο σε νεαρές (ημέρα 1) όσο και σεξουαλικά ώριμες (ημέρα 45) μέδουσες.
Στις νεαρές μέδουσες, κύτταρα θετικά σε EdU βρέθηκαν σε μεγάλους αριθμούς σε όλο το σώμα, συμπεριλαμβανομένου του ομφαλού, του υποστηρικτικού οργάνου της στοματικής κοιλότητας στις μέδουσες) και των πλοκαμιών, ανεξάρτητα από το χρόνο έκθεσης στο EdU (1D-1K и 1N-1O, EdU: 20 μΜ (μικρομοριακή) μετά από 24 ώρες).
Αρκετά κύτταρα θετικά σε EdU βρέθηκαν στο μανούμπριο (1F и 1G), αλλά στην ομπρέλα η κατανομή τους ήταν πολύ ομοιόμορφη, ειδικά στο εξωτερικό κέλυφος της ομπρέλας (εξωμπρέλλα, 1H-1K). Στα πλοκάμια, τα θετικά σε EdU κύτταρα ήταν σε μεγάλο βαθμό συγκεντρωμένα (1N). Η χρήση ενός μιτωτικού δείκτη (PH3 αντίσωμα) κατέστησε δυνατή την επαλήθευση ότι τα θετικά για EdU κύτταρα πολλαπλασιάζονται. Βρέθηκαν PH3 θετικά κύτταρα τόσο στην ομπρέλα όσο και στον βολβό του πλοκαμιού (1L и 1P).
Στα πλοκάμια, τα μιτωτικά κύτταρα βρέθηκαν κυρίως στο εξώδερμα (1P), ενώ στην ομπρέλα τα πολλαπλασιαζόμενα κύτταρα βρίσκονταν στο επιφανειακό στρώμα (1M).
Εικόνα Νο. 2: χαρακτηριστικά κυτταρικού πολλαπλασιασμού σε ώριμο Cladonema.
Τόσο σε νεαρά όσο και σε ώριμα άτομα, κύτταρα θετικά στο EdU βρέθηκαν σε μεγάλους αριθμούς σε όλο το σώμα. Στον ομφαλό, κύτταρα θετικά σε EdU βρέθηκαν πιο συχνά στην επιφανειακή στιβάδα παρά στην κάτω στιβάδα, η οποία είναι παρόμοια με τις παρατηρήσεις σε νεαρά άτομα (2A-2D).
Όμως στα πλοκάμια η κατάσταση ήταν κάπως διαφορετική. Τα θετικά σε EdU κύτταρα συσσωρεύτηκαν στη βάση του πλοκαμιού (βολβός), όπου βρέθηκαν δύο συστάδες και στις δύο πλευρές του βολβού (2E и 2F). Σε νεαρά άτομα, παρόμοιες συσσωρεύσεις παρατηρήθηκαν επίσης (1N), δηλ. οι βολβοί των πλοκαμιών μπορεί να είναι η κύρια περιοχή πολλαπλασιασμού σε όλο το μεσοειδές στάδιο. Είναι αξιοπερίεργο το γεγονός ότι στο μανούμπριο των ενήλικων ατόμων ο αριθμός των θετικών στην EU κυττάρων ήταν σημαντικά μεγαλύτερος από ό,τι στα νεαρά άτομα (2G и 2H).
Το ενδιάμεσο αποτέλεσμα είναι ότι ο πολλαπλασιασμός των κυττάρων μπορεί να συμβεί ομοιόμορφα στην ομπρέλα μιας μέδουσας, αλλά στα πλοκάμια αυτή η διαδικασία είναι πολύ εντοπισμένη. Επομένως, μπορεί να υποτεθεί ότι ο ομοιόμορφος πολλαπλασιασμός των κυττάρων μπορεί να ελέγξει την ανάπτυξη του σώματος και την ομοιόσταση των ιστών, αλλά συστάδες πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων κοντά στους βολβούς των πλοκαμιών εμπλέκονται στη μορφογένεση των πλοκαμιών.
Όσον αφορά την ίδια την ανάπτυξη του σώματος, ο πολλαπλασιασμός παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του σώματος.
Εικόνα #3: Η σημασία του πολλαπλασιασμού στη διαδικασία ανάπτυξης του σώματος μιας μέδουσας.
Για να το δοκιμάσουν στην πράξη, οι επιστήμονες παρακολούθησαν την ανάπτυξη του σώματος των μεδουσών, ξεκινώντας από νεαρά άτομα. Είναι πιο εύκολο να προσδιορίσετε το μέγεθος του σώματος μιας μέδουσας από τον θόλο της, καθώς μεγαλώνει ομοιόμορφα και σε ευθεία αναλογία με ολόκληρο το σώμα.
Με κανονική τροφοδοσία σε εργαστηριακές συνθήκες, το μέγεθος του θόλου αυξάνεται απότομα κατά 54.8% κατά τις πρώτες 24 ώρες - από 0.62 ± 0.02 mm2 σε 0.96 ± 0.02 mm2. Τις επόμενες 5 ημέρες παρατηρήσεων, το μέγεθος αυξήθηκε αργά και ομαλά σε 0.98 ± 0.03 mm2 (3А-3S).
Οι μέδουσες από άλλη ομάδα, οι οποίες στερήθηκαν τροφής, δεν αναπτύχθηκαν, αλλά συρρικνώθηκαν (κόκκινη γραμμή στο γράφημα 3S). Η κυτταρική ανάλυση των πεινασμένων μεδουσών έδειξε την παρουσία ενός εξαιρετικά μικρού αριθμού κυττάρων EdU: 1240.6 ± 214.3 στις μέδουσες από την ομάδα ελέγχου και 433.6 ± 133 σε αυτές που λιμοκτονούν (3D-3H). Αυτή η παρατήρηση μπορεί να είναι άμεση απόδειξη ότι η διατροφή επηρεάζει άμεσα τη διαδικασία πολλαπλασιασμού.
Για να ελέγξουν αυτή την υπόθεση, οι επιστήμονες διεξήγαγαν μια φαρμακολογική ανάλυση στην οποία εμπόδισαν την εξέλιξη του κυτταρικού κύκλου χρησιμοποιώντας υδροξυουρία (CH4N2O2), έναν αναστολέα του κυτταρικού κύκλου που προκαλεί διακοπή του G1. Ως αποτέλεσμα αυτής της παρέμβασης, τα κύτταρα φάσης S που είχαν ανιχνευθεί προηγουμένως με χρήση EdU εξαφανίστηκαν (3I-3L). Έτσι, οι μέδουσες που εκτέθηκαν σε CH4N2O2 δεν παρουσίασαν ανάπτυξη σώματος, σε αντίθεση με την ομάδα ελέγχου (3M).
Το επόμενο στάδιο της μελέτης ήταν μια λεπτομερής μελέτη των διακλαδιζόμενων πλοκαμιών των μεδουσών προκειμένου να επιβεβαιωθεί η υπόθεση ότι ο τοπικός πολλαπλασιασμός των κυττάρων στα πλοκάμια συμβάλλει στη μορφογένεσή τους.
Εικόνα Νο. 4: η επίδραση του τοπικού πολλαπλασιασμού στην ανάπτυξη και διακλάδωση των πλοκαμιών των μεδουσών.
Τα πλοκάμια μιας νεαρής μέδουσας έχουν ένα κλαδί, αλλά με την πάροδο του χρόνου ο αριθμός τους αυξάνεται. Σε εργαστηριακές συνθήκες, η διακλάδωση αυξήθηκε 3 φορές την ένατη ημέρα παρατήρησης (4А и 4S).
Και πάλι, όταν χρησιμοποιήθηκε CH4N2O2, δεν παρατηρήθηκε διακλάδωση των πλοκαμιών, αλλά μόνο ένας κλάδος (4B и 4C). Είναι αξιοπερίεργο ότι η απομάκρυνση του CH4N2O2 από το σώμα των μεδουσών αποκατέστησε τη διαδικασία διακλάδωσης των πλοκαμιών, γεγονός που υποδηλώνει την αναστρεψιμότητα της φαρμακευτικής παρέμβασης. Αυτές οι παρατηρήσεις δείχνουν ξεκάθαρα τη σημασία του πολλαπλασιασμού για την ανάπτυξη των πλοκαμιών.
Οι Cnidarians δεν θα ήταν cnidarians χωρίς νηματοκύτταρα (cnidocytes, δηλ. cnidarians). Στο είδος των μεδουσών Clytia hemisphaerica, τα βλαστοκύτταρα στους βολβούς των πλοκαμιών παρέχουν νηματοκύστεις στις άκρες των πλοκαμιών ακριβώς λόγω του πολλαπλασιασμού των κυττάρων. Φυσικά, οι επιστήμονες αποφάσισαν να δοκιμάσουν και αυτή τη δήλωση.
Για την ανίχνευση οποιασδήποτε σύνδεσης μεταξύ των νηματοκύστεων και του πολλαπλασιασμού, χρησιμοποιήθηκε μια πυρηνική βαφή χρώσης που μπορεί να σημαδέψει το πολυ-γ-γλουταμινικό που συντίθεται στο τοίχωμα της νηματοκύστης (DAPI, δηλαδή 4',6-διαμιδινο-2-φαινυλινδόλη).
Η χρώση πολυ-γ-γλουταμινικού μας επέτρεψε να εκτιμήσουμε το μέγεθος των νηματοκυττάρων, που κυμαίνεται από 2 έως 110 μm2 (4D-4G). Εντοπίστηκε επίσης ένας αριθμός κενών νηματοκυττάρων, δηλαδή, τέτοια νηματοκύτταρα εξαντλήθηκαν (4D-4G).
Η δραστηριότητα πολλαπλασιασμού στα πλοκάμια των μεδουσών δοκιμάστηκε με τη μελέτη των κενών στα νηματοκύτταρα μετά τον αποκλεισμό του κυτταρικού κύκλου με CH4N2O2. Το ποσοστό των κενών νηματοκυττάρων στις μέδουσες μετά από παρέμβαση φαρμάκου ήταν υψηλότερο από ό,τι στην ομάδα ελέγχου: 11.4% ± 2.0% στις μέδουσες από την ομάδα ελέγχου και 19.7% ± 2.0% στις μέδουσες με CH4N2O2 (4D-4G и 4H). Κατά συνέπεια, ακόμη και μετά την εξάντληση, τα νηματοκύτταρα συνεχίζουν να τροφοδοτούνται ενεργά με προγονικά κύτταρα πολλαπλασιασμού, γεγονός που επιβεβαιώνει την επίδραση αυτής της διαδικασίας όχι μόνο στην ανάπτυξη των πλοκαμιών, αλλά και στη νηματογένεση σε αυτά.
Το πιο ενδιαφέρον στάδιο ήταν η μελέτη των αναγεννητικών ικανοτήτων των μεδουσών. Λαμβάνοντας υπόψη την υψηλή συγκέντρωση πολλαπλασιαστικών κυττάρων στον βολβό πλοκαμιού της ώριμης μέδουσας Κλαδονέμα, οι επιστήμονες αποφάσισαν να μελετήσουν την αναγέννηση των πλοκαμιών.
Εικόνα Νο. 5: η επίδραση του πολλαπλασιασμού στην αναγέννηση των πλοκαμιών.
Μετά την ανατομή των πλοκαμιών στη βάση, παρατηρήθηκε μια διαδικασία αναγέννησης (5A-5D). Κατά τη διάρκεια των πρώτων 24 ωρών, έγινε επούλωση στην περιοχή της τομής (5B). Τη δεύτερη ημέρα παρατήρησης, η άκρη άρχισε να επιμηκύνεται και εμφανίστηκαν κλαδιά (5S). Την πέμπτη μέρα, το πλοκάμι διακλαδίστηκε πλήρως (5D), επομένως, η αναγέννηση των πλοκαμιών μπορεί να ακολουθήσει τη φυσιολογική μορφογένεση των πλοκαμιών μετά από επιμήκυνση.
Για να μελετήσουν καλύτερα το αρχικό στάδιο της αναγέννησης, οι επιστήμονες ανέλυσαν την κατανομή των πολλαπλασιαζόμενων κυττάρων χρησιμοποιώντας χρώση PH3 για να οπτικοποιήσουν τα μιτωτικά κύτταρα.
Ενώ τα διαιρούμενα κύτταρα παρατηρήθηκαν συχνά κοντά στην ακρωτηριασμένη περιοχή, τα μιτωτικά κύτταρα διασκορπίστηκαν σε άκοπους βολβούς ελέγχου με πλοκάμια (5E и 5F).
Η ποσοτικοποίηση των PH3-θετικών κυττάρων που υπάρχουν στους βολβούς των πλοκαμιών αποκάλυψε σημαντική αύξηση σε PH3-θετικά κύτταρα στους βολβούς των πλοκαμιών των ακρωτηριασμένων σε σύγκριση με τους ελέγχους (5G). Ως συμπέρασμα, οι αρχικές αναγεννητικές διεργασίες συνοδεύονται από ενεργό αύξηση του πολλαπλασιασμού των κυττάρων στους βολβούς των πλοκαμιών.
Η επίδραση του πολλαπλασιασμού στην αναγέννηση δοκιμάστηκε μπλοκάροντας τα κύτταρα με CH4N2O2 μετά την αποκοπή του πλοκαμιού. Στην ομάδα ελέγχου, η επιμήκυνση πλοκαμιού μετά τον ακρωτηριασμό συνέβη κανονικά, όπως αναμενόταν. Αλλά στην ομάδα στην οποία εφαρμόστηκε CH4N2O2, δεν εμφανίστηκε επιμήκυνση, παρά την κανονική επούλωση του τραύματος (5H). Με άλλα λόγια, η θεραπεία θα συμβεί σε κάθε περίπτωση, αλλά ο πολλαπλασιασμός είναι απαραίτητος για τη σωστή ανάπλαση των πλοκαμιών.
Τελικά, οι επιστήμονες αποφάσισαν να μελετήσουν τον πολλαπλασιασμό σε άλλα είδη μεδουσών, συγκεκριμένα Cytaeis и Ράθκεα.
Εικόνα #6: Σύγκριση πολλαπλασιασμού στις μέδουσες Cytaeis (αριστερά) και Rathkea (δεξιά).
У Cytaeis Medusa EdU θετικά κύτταρα παρατηρήθηκαν στο manubrium, στους βολβούς των πλοκαμιών και στο πάνω μέρος της ομπρέλας (6А и 6V). Τοποθεσία αναγνωρισμένων PH3-θετικών κυττάρων σε Cytaeis πολύ παρόμοια με Κλαδονέμα, ωστόσο υπάρχουν κάποιες διαφορές (6C и 6D). Αλλά στο Ράθκεα Τα θετικά σε EdU και PH3-θετικά κύτταρα βρέθηκαν σχεδόν αποκλειστικά στην περιοχή του μανουβρίου και των βολβών των πλοκαμιών (6E-6H).
Είναι επίσης ενδιαφέρον ότι τα πολλαπλασιαζόμενα κύτταρα ανιχνεύονταν συχνά στα νεφρά των μεδουσών Ράθκεα (6E-6G), που αντικατοπτρίζει τον ασεξουαλικό τύπο αναπαραγωγής αυτού του είδους.
Λαμβάνοντας υπόψη τις πληροφορίες που ελήφθησαν, μπορεί να υποτεθεί ότι ο κυτταρικός πολλαπλασιασμός συμβαίνει στους βολβούς των πλοκαμιών όχι μόνο σε ένα είδος μέδουσας, αν και υπάρχουν διαφορές λόγω διαφορών στη φυσιολογία και τη μορφολογία.
Για μια πιο λεπτομερή εξοικείωση με τις αποχρώσεις της μελέτης, συνιστώ να κοιτάξετε .
Επίλογος
Ένας από τους αγαπημένους μου λογοτεχνικούς χαρακτήρες είναι ο Ηρακλής Πουαρό. Ο οξυδερκής ντετέκτιβ έδινε πάντα ιδιαίτερη προσοχή σε μικρές λεπτομέρειες που οι άλλοι θεωρούσαν ότι ήταν ασήμαντες. Οι επιστήμονες μοιάζουν πολύ με ντετέκτιβ, συλλέγοντας όλα τα στοιχεία που μπορούν να βρουν για να απαντήσουν σε όλες τις ερωτήσεις της έρευνας και να βρουν τον «ένοχο».
Ανεξάρτητα από το πόσο προφανές μπορεί να ακούγεται, η αναγέννηση των κυττάρων των μεδουσών σχετίζεται άμεσα με τον πολλαπλασιασμό - μια αναπόσπαστη διαδικασία στην ανάπτυξη των κυττάρων, των ιστών και, κατά συνέπεια, ολόκληρου του οργανισμού. Μια πιο ενδελεχής μελέτη αυτής της περιεκτικής διαδικασίας θα μας επιτρέψει να κατανοήσουμε καλύτερα τους μοριακούς μηχανισμούς που τη διέπουν, κάτι που με τη σειρά του θα επεκτείνει όχι μόνο το εύρος των γνώσεών μας, αλλά και θα επηρεάσει άμεσα τη ζωή μας.
Παρασκευή εκτός κορυφής:
Πορεία μέδουσας του είδους Aurelia, που ταράσσεται από ένα αρπακτικό με το ασυνήθιστο όνομα «μέδουσες τηγανητό αυγό», δηλ. μέδουσες τηγανητό αυγό (Planet Earth, φωνή από τον David Attenborough).
Δεν είναι μέδουσα, αλλά αυτό το πλάσμα των βαθέων υδάτων (το μεγάλο στόμα που μοιάζει με πελεκάνο) δεν φωτογραφίζεται συχνά (η αντίδραση των ερευνητών είναι απλά συγκινητική).
Ευχαριστούμε για την παρακολούθηση, μείνετε περίεργοι και να έχετε ένα υπέροχο Σαββατοκύριακο σε όλους! 🙂
Σας ευχαριστούμε που μείνατε μαζί μας. Σας αρέσουν τα άρθρα μας; Θέλετε να δείτε πιο ενδιαφέρον περιεχόμενο; Υποστηρίξτε μας κάνοντας μια παραγγελία ή προτείνοντας σε φίλους, Έκπτωση 30% για χρήστες Habr σε ένα μοναδικό ανάλογο διακομιστών εισαγωγικού επιπέδου, που εφευρέθηκε από εμάς για εσάς: (διατίθεται με RAID1 και RAID10, έως 24 πυρήνες και έως 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 φορές φθηνότερο; Μόνο εδώ στην Ολλανδία! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - από 99$! Διαβάστε σχετικά
Πηγή: www.habr.com