Cercetătorii creează un șoarece folosind gene mai vechi decât viața animală

Wed Nov 20 2024

Genele antice și crearea unui șoarece modern: o descoperire incredibilă

Un experiment științific revoluționar aduce în prim-plan originile evolutive ale celulelor stem și deschide noi perspective asupra legăturilor dintre animale și strămoșii lor unicelulari. Cercetătorii au reușit să creeze un șoarece utilizând gene antice, o realizare ce schimbă felul în care înțelegem dezvoltarea celulară și evoluția.

Cum a fost creat un șoarece folosind o genă străveche?

Un studiu publicat în Nature Communications detaliază cum o echipă internațională de cercetători, condusă de Dr. Alex de Mendoza de la Queen Mary University din Londra, a folosit gene provenite de la choanoflagelate – microorganisme unicelulare considerate cele mai apropiate rude ale animalelor – pentru a crea celule stem. Aceste celule au fost ulterior utilizate pentru a genera un șoarece viu.

Genele utilizate, similare cu cele Sox și POU care induc pluripotența la mamifere, au fost identificate în genomul acestor organisme unicelulare. Deși mult timp s-a crezut că aceste gene au evoluat exclusiv în cadrul animalelor, descoperirea lor în choanoflagelate schimbă radical această percepție.

De la unicelular la multicelular: implicațiile descoperirii

Prin acest experiment, cercetătorii au înlocuit gena Sox2 a unui șoarece cu o genă similară din choanoflagelate. Celulele reprogramate au fost injectate într-un embrion de șoarece în dezvoltare, generând un organism himeric cu trăsături provenite atât de la embrionul gazdă, cât și de la celulele reprogramate – confirmând astfel compatibilitatea acestor gene antice.

Dr. de Mendoza explică: „Acest experiment demonstrează continuitatea extraordinară a funcțiilor genetice de-a lungul a aproape un miliard de ani de evoluție. Genele-cheie care stau la baza formării celulelor stem ar putea fi mult mai vechi decât celulele stem în sine, deschizând calea pentru viața multicelulară complexă.”

Rădăcinile evolutive ale celulelor stem

Acest studiu arată cum proteinele Sox și POU, utilizate inițial de strămoșii unicelulari pentru procese celulare de bază, au fost „reciclate” în timpul evoluției pentru a deveni elemente esențiale în formarea celulelor stem și în dezvoltarea animalelor complexe.

Deși choanoflagelatele nu au celule stem, genele lor servesc pentru controlul proceselor fundamentale care, ulterior, au fost repurpose în construcția corpului multicelular. Această descoperire evidențiază flexibilitatea genetică remarcabilă și rolul reciclării în evoluție.

Implicații pentru medicină și biologie regenerativă

Această descoperire nu este importantă doar pentru înțelegerea evoluției, ci și pentru viitorul medicinei regenerative. Înțelegerea profundă a mecanismelor care au stat la baza pluripotenței poate ajuta cercetătorii să îmbunătățească tehnicile de reprogramare celulară, cu aplicații directe în tratarea bolilor sau în repararea țesuturilor afectate.

Dr. Ralf Jauch, unul dintre colaboratorii studiului, subliniază că experimentele cu versiuni sintetice ale acestor gene ar putea depăși performanțele genelor native, deschizând noi posibilități pentru terapia celulară.

Concluzie

Acest experiment inovator demonstrează puterea conexiunilor evolutive dintre unicelulare și organismele complexe de astăzi. Prin utilizarea genelor antice, cercetătorii au deschis uși noi în înțelegerea formării celulelor stem și a evoluției vieții multicelulare. Pe lângă implicațiile teoretice, acest progres ar putea schimba modul în care abordăm medicina regenerativă, oferind soluții mai eficiente pentru reprogramarea celulară și vindecarea bolilor.

Bio despre persoanele notabile

Dr. Alex de Mendoza: Cercetător la Queen Mary University of London, specializat în biologie evolutivă și genetică. Este cunoscut pentru contribuțiile sale în înțelegerea evoluției genelor și mecanismelor celulare.
Dr. Ralf Jauch: Expert în biologie celulară și director al Centrului pentru Biologia Celulelor Stem Translaționale din Hong Kong. Lucrările sale se concentrează pe optimizarea proceselor de reprogramare celulară.

Fact-check

Studiul a fost publicat în Nature Communications pe 14 noiembrie 2024.
Genele Sox și POU au fost identificate în choanoflagelate, confirmând funcționalitatea lor pluripotentă.
Experimentul a fost realizat cu succes, rezultând un șoarece chimera.
Cercetările au implicații atât în evoluție, cât și în medicina regenerativă.