Axolotlul mexican: singurul animal capabil să-şi regenereze membre amputate, organe şi ţesuturi

Axolotlul mexican, cunoscut şi ca „peştele umblător mexican” sau Ambystoma mexicanum, conform denumirii ştiinţifice, iese în evidenţă prin capacităţile sale extraordinare de a-şi regenera membrele amputate şi alte organe şi ţesuturi. S-a observat, spre exemplu, cum aceste animale atunci când pierd un membru, sunt capabile să-l regenereze în câteva săptămâni, cu toate oasele, muşchii şi nervii în locurile corespunzătoare.

Chiar şi mai fascinant, spun cercetătorii, este capacitatea axolotlului de a-şi repara măduva spinării atunci când suferă o leziune şi o face să funcţioneze ca şi cum nu ar fi fost afectată. Poate, de asemenea, să reparare alte ţesuturi, cum ar fi retina, şi să vindece rănile fără a lăsa cicatrici.

Acest amfibian, care este în pericol de dispariţie în habitatul său natural, a atras interesul cercetătorilor şi datorită relativităţii uşoare cu care se poate reproduce. Din acest motiv, de aproape 150 de ani, oamenii de ştiinţă au crescut aceste animale în laborator şi au încercat să le descopere secretele proceselor biologice extraordinare şi potenţialele lor aplicări în medicina umană. De exemplu, în repararea leziunilor creierului sau măduvei spinării şi prevenirea cicatricilor cardiace.

Acum, o echipă internaţională de oameni de ştiinţă a descoperit unul dintre secretele sale: axolotlul are cel mai mare genom care a fost secvenţiat până acum, mult mai mare decât cel uman.

Acest amfibian are 32.000 milioane perechi de baze de ADN, de 10 ori mai mare decât genomul uman. La om ADN-ul conţine circa 3,27 miliarde de perechi de baze (3,27 miliarde de „trepte” în helixul dublu).

„Această descoperire va fi un argument puternic pentru a studia baza moleculară de regenerare a membrelor şi alte forme de regenerare”, notează studiul publicat în revista Nature.

Secvenţiere

Dr. Elly Tanaka de la Institutul de Cercetări în Patologie Moleculară din Viena a reuşit să crească în laborator una dintre cele mai mari populaţii de axolotl.

Împreună cu echipa sa, a reuşit să dezvolte instrumente moleculare avansate pentru axolotl, care au dezvăluit secvenţele de codificare a proteinei din genomul animalului. Astfel, oamenii de ştiinţă au putut să identifice celulele responsabile pentru reluarea procesului de regenerare şi să descrie căile moleculare care controlează aceste procese.

Dar, pentru a înţelege în detaliu modul în care funcţionează regenerarea şi de ce acest proces este atât de limitat la cele mai multe specii, cercetătorii au avut nevoie de acces la datele genetice amfibiene pentru a studia evoluţia şi reglarea genei. Acest lucru nu a fost finalizat până în prezent din cauza dimensiunii enorme a acestui genom: 32.000 de milioane de perechi de baze de ADN.

"Acum avem harta (genetică) pentru a investiga modul în care aceste structuri atât de complicate, cum ar fi cele ale extremităţilor, se pot regenera", spune Serghei Nowoshilow, co-autor al studiului.

"Acesta este un moment decisiv pentru comunitatea oamenilor de ştiinţă care lucrează cu axolotlul, o adevărată piatră de hotar într-o aventură de cercetare care a început cu peste 150 de ani în urmă", adaugă el.

Genomul complet al axolotlului, cel mai mare care a fost decodificat până în prezent, a fost secvenţiat cu colaborarea cercetătorilor folosind noi sisteme software dezvoltate special pentru studiu.

Articol ştiinţific de referinţă: Nature: The axolotl genome and the evolution of key tissue formation regulators