В продължение на много години изследователите се опитват да разберат произхода на изключително дългите стволове, характеризиращи тялото на змиите. Това е загадка по отношение на развитието на животните, която може да хвърли светлина върху механизмите, контролиращи тъканите, които образуват багажника, включително скелета и гръбначния мозък. Изследователски екип, ръководен от Мойзес Мало от Института Гюлбенкян де Сиенсия (IGC, Португалия), сега откри ключовия фактор, който регулира развитието на ствола при гръбначните животни и обяснява защо змиите имат толкова поразително различно тяло. Тези констатации, публикувани в последното издание на Developmental Cell и подчертани в корицата му, могат да отворят нови пътища за изследване на регенерацията на гръбначния мозък.

гръбначните животни

Въпреки очевидните разлики в размера и формите, наблюдавани при различните гръбначни животни, всички те имат тела с глава и шия, багажник и опашка. Относителният размер на всяка от тези части на тялото прави голяма част от тялото различия между тези животни. И все пак всички гръбначни се развиват чрез последователни фази, образувайки всеки регион на тялото в определен ред, от главата до опашката. Развитието се ръководи от генетични инструкции, които информират началото и края на образуването на всеки телесен регион. Лабораторията на Moisés Mallo се опитва да пробие генетичния код, който контролира развитието на ствола и опашката при гръбначните животни. За да го постигнат, те изучавали мишки, които имали особено дълги или особено къси стволове. „Смятахме, че анализът на тези животни може да ни даде ключ към разкриването на кода за формиране на багажника“, казва Мойзес Мало.

Техните експерименти доведоха до изненадващата констатация, че ключовият контролер на развитието на ствола е генът Oct4, един от основните регулатори на стволовите клетки. Тъй като много други гръбначни също имат октомври 4, този ген може да играе подобни роли при други животни и дори може да е отговорен за изключително дългите стволове на змиите. Рита Айрес, първият автор на това проучване, обяснява: "Установихме, че октомври е ключът, който води до образуване на ствола, но все пак не можахме да обясним различната дължина на ствола, наблюдавана при гръбначните животни, особено при змиите. Затова тествахме дали това превключвател се включваше или изключваше през различни периоди на ембрионално развитие при змии в сравнение с мишки. "

Изследователите откриха, че генът Oct4 наистина се поддържа активен за по-дълъг период от време при змии в сравнение с други животни. Те също така показаха, че това е резултат от промени в змийския геном, които са се случили по време на еволюцията на влечугите, които поставят гена Oct4 до ДНК регион, който поддържа този ген в състояние „ВКЛЮЧЕНО“ по време на дълги периоди на ембрионално развитие.

"Формирането на различни области на тялото работи като състезание на силни ръце на гени. Гените, участващи в формирането на ствола, трябва да започнат да преустановяват активността си, за да могат гените, участващи в образуването на опашки, да започнат да работят. генът се поддържа активен през по-дълъг период на ембрионално развитие, което обяснява защо змиите имат толкова дълъг багажник и много къса опашка ", казва Рита Айрес.

Moisés Mallo обяснява по-нататък: "Идентифицирахме ключов фактор, който позволява по същество неограничен растеж на стволовите структури, стига да остане активен. Сега ще проучим дали можем да използваме гена Oct4 и ДНК региона, който поддържа своята активност, за разширяване на клетките които правят гръбначния мозък, опитвайки се да го регенерира в случай на нараняване. "