Fotografija iz odprtih virov
Pomembne novice: biologi z univerze Tufts (ZDA) uspelo obnoviti sposobnost regeneracije tkiva repa v tadpoles. Takšno delo bi lahko štelo za običajno, če ne ena okoliščina: rezultat je bil dosežen na nepomemben način, s uporaba optogenetike, ki temelji na upravljanju celična aktivnost s pomočjo svetlobe. Končni cilj vseh takih raziskovanje – odkrivanje naravnih mehanizmov, ki nadzirajo obnavljanje telesnih delov in se jih naučite vključiti v človeka. Za to nalogo so najbolj primerne opojne palice v zgodnji fazi razvoja ohranijo sposobnost nadomeščanja izgubljenega okončin, a nato močno izgubi. Če odrežete rep posameznikom, vstopili v tako imenovano ognjevzdržno obdobje, ne bodo mogli znova ga gojite. Notranji sistemi, ki nadzirajo regeneracijo, še vedno prisotna v njihovih telesih, vendar iz nekega razloga ustavil. Michael Levin in sodelavci so jih prisilili zaslužiti znova, pravzaprav obrne fiziološki čas nazaj. Super, kako so to storili. Ena skupina tadpolov, brez repa, je bil gojen v posodi, osvetljeni s kratkimi utripi svetlobe dva dni; drugi je živel na polno v temi. Kot rezultat, so se oporavljale opojne skupine prve skupine polno tkivo repa, vključno s strukturo hrbtenice, mišic, živčnih končičev in kože. Tadpoles drugi premagajo posledice amputacij ni bilo mogoče, kot je bilo pričakovati v njihovi starosti. Če je videti je le delno. Da bi ugotovil, zakaj se je to zgodilo Pojasniti je treba načelo, na katerem temelji eksperiment. Dejansko so vse živali v eni fazi življenjski cikel, podvržen enakim manipulacijam. Edina stvar Obe skupini sta odlikovali prisotnost ali odsotnost osvetlitve. Vendar pa svetloba ni bila pravi vzrok za spremembo. Služil je daljinsko stikalo, ki je aktiviralo faktor, ki je (na ne povsem jasen način) začel proces regeneracije. Kot tak dejavnik je delovala hiperpolarizacija. transmembranski celični potenciali; ali preprosteje – bioelektričnost. Optogenetika vam omogoča, da sestavite poskus, je razmeroma preprost. Archerhodopsin fotosenzibilni proteinski mRNA injekcija molekul so bile uvedene v tadpole. To je privedlo do dejstva, da po nekaj čas na površini navadnih celic, ki se nahajajo v debelini tkiva, pojavile so se “veverice črpalke”. Pod pogojem stimulacije s svetlobo (in samo v v tem primeru) so povzročili pretok ionov skozi membrano in se tako spremenili njen zelo električni potencial. V bistvu poleg membrane svetlobne črpalke, znanstveniki ničesar ne pomagajo ni na voljo Vendar le vpliv na električni lastnosti celic so se izkazale za dovolj za delovanje v telesu zapletena kaskada regeneracijskih procesov. Po drugi strani hvala Optogenetika, da povzroči te spremembe od zunaj, je preprosta, preprosto morate sijaj na povodcu. Regeneracija ostaja eno glavnih skrivnosti biologije. Leta 2005 se je revija Science uvrstila med 25 Najpomembnejše težave, s katerimi se sooča znanost, naslednje vprašanje: Kaj Nadzira obnavljanje organov? Na žalost znanstvenikom to doslej ni uspelo končno razumeti, zakaj nekatere živali v kateri koli fazi svojega življenja prosto obnavljajo izgubljene dele telesa, druge pa izgubijo to sposobnost za vedno. Nekoč je vaše telo vedelo kako rastejo oko ali roka. Bilo je že dolgo nazaj, na samem začetku življenja v kot zarodek. Strokovnjake zanima, kje to izgine. znanja in ali ga je mogoče pri odrasli ponovno oživiti. V V tem trenutku je iskanje večine biologov skoncentrirano predvsem okoli izražanja genov ali kemičnih signalov. V Laboratoriji Michaela Levina odgovarjajo na uganko regeneracije upanja odkrijte v drugem pojavu, bioelektričnost, in te upanje, ki jih očitno ne brez razloga. To v živem organizmu obstajajo električni tokovi, znani iz časov poskusov Galvani. Vendar jih je malo preučilo njihov vpliv na razvoj tako namerno, kot to počne Levin. Bioelektričnost že dolgo nima možnosti postanejo vreden predmet poskusov, vendar molekularna revolucija v biologija druge polovice dvajsetega stoletja je izpodrinila raziskave zanimanje za to temo na obrobju znanosti. Levin, ki prihaja iz kraljestva računalniško modeliranje in genetika, ki pritegne največ sodobne metode v resnici niso od predhodnikov to smer vrne v biološki tok. V središču tega navdušenje leži v prepričanju, da elektrika predstavlja osnovni fizični pojav in evolucija ne bi mogla uporabiti njegova v temeljnih procesih, kot je razvoj telesa. Znanstvenik s spremembo transmembranskega potenciala celic lahko da ukaz tkiva tadpole, da zrastejo očesa na vnaprej določenem območju telo. Na steni njegovega laboratorija je fotografija žabice s šestimi nogami. Dodatne okončine so se v njej pojavile samo kot posledica učinki na električne tokove. Za razliko od nevronov, navadne celice niso sposobne vznemirjati, lahko pa dosledno oddajajo signale skoraj po telesu skozi reže stikov. Če ima planaria droben črv, ki lahko regenerirajte, odrežite rep, od območja zareza bo šlo prošnjo vodji, da se prepriča, ali je na svojem mestu. Blok prenosa teh informacij in namesto repa naj raste glava. Manipuliranje različnih ionskih kanalov, ki definirajo električne lastnosti celic, znanstveniki v svojih poskusih dobil črve z dvema glavama, dvema repoma in celo črvi nenavaden dizajn s štirimi glavami. Po Levinovem mnenju skoraj vedno so mu govorili, da njegove ideje ne bi smele delovati. Zanašal se je na njeno intuicijo in v večini primerov ni spodletela. Iz teh poskusi so še vedno zelo daleč od polnega znanja, kako obnoviti ud pri ljudeh. Medtem ko se invalidi lahko samo zanesejo izboljšanje protez. Vendar v edinstvenem laboratoriju Univerze Tufts iščejo nekaj še bolj temeljnega: kot so Genska koda, meni Levin, mora obstajati bioelektrična koda, ki povezuje gradiente in napetostno dinamiko membrane z anatomskimi strukturami. Ko ste ga razumeli, lahko ne bo samo nadzoroval regeneracije, ampak tudi vplival na rast tumorjev. Levin jih obravnava kot posledico izgube celic Vključene so informacije o obliki telesa in raziskave raka število nalog v njegovem laboratoriju. Kot se pogosto dogaja, so različni s miselni procesi imajo lahko eno samo naravo. Če bioelektrična koda res stoji za gradnjo različnih organov telesa, njegovih razplet lahko osvetli dve ključni zadevi naenkrat, s katerimi se sooča človeštvo.
Življenjski čas
