Работа электрических синапсов влияет на форму головы плоских червей
Ученым из США, Канады, Франции и России удалось сделать так, что у плоских червей одного вида вырастали голова и «мозг», по всем параметрам похожие на аналогичные органы червей других видов. Самое интересное, что это было достигнуто без каких-либо генетических модификаций.
© Center For Regenerative And Developmental Biology,
School Of Arts And Sciences, Tufts University
Биологи использовали животное вида Girardia dorotocephala. Это беспозвоночное похоже на белую планарию, которую приводят в качестве примера плоского червя в школьных учебниках зоологии. Плоские черви известны своей способностью к регенерации — отращиванию утерянных частей тела.
В работе, о которой идёт речь, Girardia отрезали голову, после чего воздействовали на щелевые контакты между клетками в зоне разреза. Щелевые контакты — это соединения клеток с помощью белков-каналов, пронизывающих мембраны насквозь.
Через такие каналы в обе стороны могут проходить заряженные частицы, а значит, и электрические сигналы. Щелевые контакты между нервными клетками беспозвоночных образуют электрические синапсы (а у позвоночных в зрелом возрасте таких синапсов почти нет).
Проницаемостью щелевых контактов (то есть степенью лёгкости, с которой та или иная заряженная частица проходит через канал) можно управлять извне. Собственно, таким управлением и занимались исследователи.
Определённые изменения в проницаемости каналов приводили к тому, что у Girardia dorotocephala вырастали головы, по форме и строению больше похожие на органы плоских червей других видов — Dugesia japonica или Polycelis felina. Что еще интереснее, сходство голов Girardia с «чужими» головами было временным.
Через некоторое время после завершения регенерации форма и строение заново выросшего органа изменялось и приближалось к устройству нормальной головы Girardia.
Самое удивительное в описанном эксперименте то, что для изменения формы и строения головы плоского червя не потребовалось никаких манипуляций с его генами. Это крайне интересно, ведь ранее считалось, что такие параметры, как распределение в пространстве нейронов, стволовых клеток и клеток других типов можно кардинально поменять, только если изменить генотип животного.
Выходит, по крайней мере у беспозвоночных за регенерацию отвечает не только последовательность ДНК и интенсивность работы генов, но и активность щелевых контактов между клетками.
Строение синапса-meduniver.com
Также можно почитать…
-
Раскрыта схема работы белка, регулирующего рост нервных клеток
-
Форма головы африканских хамелеонов связана с их диетой
