Glühende Würmer könnten die Geheimnisse dieser Wiederbildung enthüllen

1961, Osamu Shimomura und Frank Johnson isolierte ein Protein aus Quallen, dies unter UV-Licht umweltfreundlich leuchtet. Ebenso Korallen können dank ähnlicher Proteine ​​in einer Vielzahl von Farbtönen glühen. Jetzt nach sich ziehen Wissenschaftler dieser Harvard University den Dreibanden-Pantherwurm genetisch modifiziert, damit die Kreatur ein ähnliches grünes Leuchten ausstrahlen kann, so ein neues in dieser Zeitschrift veröffentlichtes Papier Entwicklungszelle. Ihre Hoffnung ist es, die Geheimnisse dieser Wiederbildung zu lüften.

Die meisten Tiere zeigen jedwede Form dieser Wiederbildung: zum Vorbild nachwachsendes Wolle oder dies Zusammenfügen eines gebrochenen Knochens. Manche Lebewesen sind jedoch zu im besonderen erstaunlichen regenerativen Leistungen potent, und die Untersuchung dieser Mechanismen, mit denen sie selbige glücken, könnte wichtige Auswirkungen aufwärts dies Altern des Menschen nach sich ziehen. Verliert ein Salamander ein Knochen, wächst z. B. dies Pillermann nachdem, während manche Geckos qua Zerstreuung ihren Schwanz ablösen, um Raubtieren auszuweichen und sie später nachwachsen zu lassen. Jener Zebrafisch kann eine verlorene oder beschädigte Greifhand nachwachsen sowie ein beschädigtes Kardia, Retina, Pankreas, Gehirn oder Rückenmark reparieren. Schneide vereinen flachen Plattwurm, eine Qualle oder eine Seerose in zwei Hälften, und sie regeneriert ihren gesamten Leib.

Und dann ist da noch dieser dreibändige Pantherwurm (Hofstenia Miami). Wenn ein Pantherwurm in drei Teile geschnitten wird, wird jeder Teil intrinsisch von etwa acht Wochen zu einem vollwertig geformten Wurm. Ebendiese Würmer kommen hauptsächlich in dieser Karibik, aufwärts den Bahamas und aufwärts den Bermudas sowie in Nippon vor, und sie sind gefräßige Raubtiere, nicht davor, ein paar Marende von ihren Mit-Pantherwürmern zu nehmen, wenn sie hungrig genug sind und keine andere Beutegut finden können . Sie offenstehen gleichwohl ein vielversprechendes neues Vorbild zur Untersuchung dieser Regenerationsmechanik.

Cobalt-Autorin Mansi Srivastava, Evolutionsbiologin an dieser Harvard University, untersucht den Dreibanden-Pantherwurm seit dem Zeitpunkt 2010, qua sie Postdoc in Peter Reddiens Laboratorium am Whitehead Institute des MIT war. Sie sammelten etwa 120 dieser Würmer aufwärts Bermuda und brachten sie nachdem Cambridge. Die Würmer passten sich nicht sofort an dies Laborleben an: Srivastava und Reddien mussten den korrekten Salzgehalt ihres Wassers herausfinden und eine akzeptable Nahrungsquelle finden. Die Würmer kümmerten sich nicht um die Leber, mit dieser Reddien seine Plattwürmer gefüttert hatte, und manche griffen aufwärts Kannibalismus zurück, um zu überleben. Schließlich fanden die Forscher hervor, dass die Pantherwürmer Salzgarnelen (gleichwohl prestigeträchtig qua Seeaffen) liebten, und die Kreaturen begannen schließlich zu gedeihen und sich zu vermehren.

Ein Informationsaustausch aus dem Jahr 1960 hatte behauptet, dass die Würmer ihre abgetrennten Köpfe nachwachsen könnten, hingegen es gab kaum wissenschaftliche Folgemaßnahmen. Die frühen Experimente von Reddien und Srivastava bewiesen, dass die Pantherwürmer nicht nur ihre Köpfe nachwachsen lassen, sondern so ziemlich jeden Organ regenerieren können, genau wie die Plattwürmer – obwohl die beiden nur fern zugehörig sind. Srivastava betreibt jetzt ihr eigenes Laboratorium in Harvard, dies die Wiederbildung von Pantherwürmern untersucht.

Im Jahr 2019 veröffentlichten Srivastava und ihr Laboratorium die vollständige Genomsequenz des Pantherwurms sowie ihre Identifizierung einer Warteschlange von “DNA-Schaltern”, die die Gene z. Hd. die Ganzkörperregeneration zu steuern scheinen. Konkret lokalisierten sie vereinen Schritt dieser nichtkodierenden DNA, dieser kontrolliert, ob eine Fasson „Hauptkontrollgen“ z. Hd. die Wiederbildung, die sogenannte Early Growth Response (EGR), aktiviert wird. AGR wiederum kann andere Gene, die an verschiedenen Prozessen beteiligt sind, ein- oder eliminieren. Wenn AGR nicht aktiviert ist, kann die Wiederbildung in den Würmern nicht stattfinden.