Abilitatea ciudată a unor creaturi acvatice de a-și regenera capul depinde de un mecanism incredibil

Pentru o creatură atât de simplistă și ușor de trecut cu vederea, Hydra viridissima (o specie de Cnidaria, încrengătură de animale acvatice) pare să aibă puteri incredibile, inclusiv abilitatea absurdă de a-și regenera capul dacă este decapitată.

Aceste animale acvatice nevertebrate sunt, de asemenea, unul dintre cele mai apropiate exemple pe care le avem în privința ființelor nemuritoare. Dacă nu sunt distruse pe deplin de sistemul digestiv al unui prădător sau consumate de foc, celule stem de Hydra se pot replica la nesfârșit.

• Ar putea exista de două ori mai multe specii de vertebrate pe Pământ. Cum este posibil?
• Un nou studiu schimbă tot ce știam despre disparițiile misterioase ale marilor rechini albi

Aceste trăsături incredibile au atras atenția oamenilor de știință în urmă cu mult timp, însă foarte multe detalii despre funcționarea acestor organisme continuă să fie învăluite în mister.

Corpurile lor mici și gelatinoase au tentacule similare cu cele ale anemonelor-de-mare

Parte din încrengătura Cnidaria de animale, care include meduzele, coralii și anemonele-de-mare, creaturile Hydra de 10-20 mm trăiesc în medii tropicale și temperate cu apă dulce. Corpurile lor mici și gelatinoase au tentacule similare cu cele ale anemonelor la un capăt și un picior singular la bază care secretă substanțe lipicioase pentru atașarea de suprafață. Ca toate celelalte Cnidaria, corpul lor este simetric radial, în comparație cu simetria bilaterală a noastră.

La capul animalelor Hydra, între inelul de tentacule, se află o structură care devine gura acestora atunci când se deschid pentru a se hrăni. Celulele se sigilează din nou atunci când nu sunt în uz, iar în această structură trăiesc între 50 și 300 de celule organizatoare ale capului.

Aceste celule dictează că vecinii lor ar trebui să capete forma celulelor capului, astfel indicând care celule ar trebui să formeze structura gurii și care ar trebui să devină parte din tentacule.

Dacă Hydra este ruptă în două, corpul rămas va crea mai multe celule organizatoare, care apoi vor aranja un cap nou-nouț pentru animal. Aceste celule apar în mod natural de-a lungul corpului animalului în timpul reproducerii asexuate.

Regenerarea capului și reproducerea asexuată de la Hydra sunt destul de diferite

Pentru a înțelege aceste puteri mitice, biologul Aide Macias-Muñoz și colegii săi de la Universitatea din California au analizat genetica creaturilor Hydra, comparând expresia genetică în timpul regenerării capului și reproducerii asexuate. Cercetătorii au cartografiat zonele din genom care s-au deschis pentru expresia genetică în structura țesuturile capului și ale reproducerii asexuate.

Cercetările anterioare au sugerat că este implicată epigenetica de la multiple circuite de dezvoltare, făcând referire la modul în care genele din aceste circuite sunt reglate.

„O descoperire interesantă este că regenerarea capului și reproducerea asexuată de la Hydra sunt destul de diferite. Chiar dacă rezultatul este același (un cap de Hydra), expresia genetică este mult mai variabilă în timpul regenerării”, a explicat Macias-Muñoz.

Cromatina ADN-ului permite celulelor să profite de gene de dezvoltare

Cu alte cuvinte, cromatina ADN-ului se deschide în anumite regiuni pentru a permite celulelor să profite de aceste gene de dezvoltare, scrie Science Alert.

Multe dintre aceste 2.870 de regiuni ale genomului, identificate ca fiind „în uz” în celulele organizatoare în timpul regenerării capului, includ gene amplificatoare, ale cărei produse ajută la declanșarea altor procese de dezvoltare.

Aceste descoperiri sugerează că aceste gene amplificatoare complexe erau prezente înainte ca Cnidaria să se rupă de grupul de animale care sunt simetrice bilateral (inclusiv oamenii), în urmă cu 600 de milioane de ani.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Mecanismul molecular al memoriei pe termen lung, descoperit în premieră de oamenii de știință

A fost descoperit un mecanism care ar putea combate rezistența la medicamente în cazul leucemiei

Neurologii au descoperit un mecanism molecular care permite formarea amintirilor

Mecanismul care protejează „izvorul tinereții” al sângelui a fost descoperit de oamenii de știință