(izanbar/Getty Images) In der aztekischen Mythologie der Gott Xolotl war ein Symbol für viele Dinge: Feuer und Blitz , aber auch Hunde, Krankheit und mehr. Im Grunde eine Melange aus einer Gottheit – und der nach ihm benannte seltsame Salamander ist passenderweise auch ein ungewöhnlicher Hybrid.
Axolotl ( Ambystoma mexicanum ), manchmal auch als mexikanische Wanderfische bekannt, sind eigentlich keine Fische, sondern Amphibien, die mit einer erstaunlichen Eigenschaft ausgestattet sind, die an eine Supermacht grenzt: die Fähigkeit, ganze Körperteile zu regenerieren, wenn sie verloren gehen.
Andere Salamander können verlorene Gliedmaßen ersetzen , aber die Talente des Axolotls zum Nachwachsen könnten einzigartig sein. Es kann Gliedmaßen, aber auch Schwanz, Augen, Eierstock- und Lungengewebe sowie das Rückenmark regenerieren. Sogar ganze Teile seines Gehirns und Herzens tauchen praktischerweise wieder auf, falls sie einmal verschwinden sollten.
„Es regeneriert fast alles nach fast jeder Verletzung, die es nicht tötet.“ sagt Molekularbiologe Grant Parker Flowers von der Yale University.
In einem neue Studie , Flowers und andere Forscher haben die genetische Grundlage für diese wundersame Fähigkeit untersucht – ein Rätsel, das es gibt faszinierte Wissenschaftler jahrelang , was aber möglicherweise zu radikalen Folgen führen könnte Behandlungen für menschliche Verletzungen und Krankheiten , wenn wir nur herausfinden könnten, wie der Axolotl seine Sache macht.
Es ist jedoch kein leicht zu lösendes Rätsel. Das liegt zum Teil an der immensen genetischen Komplexität des Axolotls. Lassen Sie sich nicht von diesem süßen kleinen Gesicht und der gutmütigen Zusammenarbeit, die es zu suggerieren scheint, täuschen.
Im Jahr 2018 wurde die Das Genom von Axolotl wurde sequenziert Zum ersten Mal in seiner Gesamtheit enthüllte er eine enorme Codekette: die größte aller jemals sequenzierten Tiere und etwa zehnmal größer als das menschliche Genom.
Trotz der Herausforderungen haben Wissenschaftler im vergangenen Jahr neue Wege beschritten, indem sie und identifiziert haben Kartierung von Strukturen innerhalb dieses riesigen Genoms .
„Noch vor ein paar Jahren hätte niemand gedacht, dass es möglich sei, ein über 30 GB großes Genom zusammenzusetzen“, sagte einer aus dem Team, der Computerbiologe Jeramiah Smith von der University of Kentucky. sagte damals .
Nun haben die Forscher in der neuen Arbeit von Flowers und Kollegen Gene identifiziert, die ihrer Meinung nach an der Geweberegeneration des Axolotls beteiligt sind.
Aufbauend auf Methoden, die vom selben Team entwickelt wurden im Jahr 2017 , in dem die Forscher quantifizierten CRISPR Um die durch /Cas9 erzeugten Mutationen in den Gliedmaßen manipulierter Axolotl zu untersuchen, entwickelte die Gruppe Marker zur Verfolgung von 25 Genen, von denen vermutet wird, dass sie mit der Regeneration der Gliedmaßen zusammenhängen.
Dabei identifizierten sie zwei Gene im Axolotl Blastem – die Masse der an der Geweberegeneration beteiligten Zellen – die offenbar zum Nachwachsen des Schwanzes beitragen.
„Hier stellen wir eine neuartige Screening-Plattform bereit, die gezielte Mutagenese und Abstammungsverfolgung kombiniert, um neue Regulatoren der Regeneration zu identifizieren“, so die Autoren schreiben Sie in ihre Arbeit .
„Mit diesem Ansatz stellen wir fest, dass Katalase und Fetuin-b erforderlich sind, damit Zellen an der Gliedmaßenregeneration und einer ordnungsgemäßen Schwanzregeneration beteiligt sind.“
Natürlich steckt diese Art der Forschung noch in den Anfängen und das Team erkennt an, dass wahrscheinlich viel mehr Gene an der Regeneration beteiligt sind – aber nichtsdestotrotz ist es ein vielversprechender Weg für zukünftige Forschungen, die es Menschen eines Tages ermöglichen könnten, einige der Axolotl zu reproduzieren beeindruckende Tricks.
Die traurige Ironie dabei ist, dass Axolotl-Populationen in freier Wildbahn für ein Tier, dessen charakteristische Eigenschaft seine Fähigkeit zur Regeneration ist, in ihrem heimischen mexikanischen Lebensraum vom Aussterben bedroht sind und einen vom Aussterben bedrohten Status haben gemäß der Roten Liste der IUCN , größtenteils auf menschliche Ursachen zurückzuführen.
Hoffen wir nicht nur, dass wir von diesem seltsamen kleinen Lebewesen so viele genetische Geheimnisse wie möglich leihen, sondern hoffen wir auch, dass die Naturschutzbemühungen ihnen im Gegenzug etwas ebenso Wertvolles bieten können.
Über die Ergebnisse wird berichtet eLife .