ให้ควาามรู้เกี่ยวกับการฟื้นฟู
โดย:
PB
[IP: 146.70.161.xxx]
เมื่อ: 2023-06-23 17:37:29
สัตว์อื่น ๆ ใช้กระบวนการนี้ให้ดียิ่งขึ้น หนอนพลานาเรีย แมงกะพรุน และดอกไม้ทะเลสามารถสร้างร่างกายใหม่ได้ทั้งหมดหลังจากถูกผ่าครึ่ง นำโดยผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาสิ่งมีชีวิตและวิวัฒนาการ Mansi Srivastava ทีมนักวิจัยกำลังให้แสงสว่างใหม่ว่าสัตว์ดึงเอาความสามารถนี้ออกมาได้อย่างไร และค้นพบสวิตช์ DNA จำนวนหนึ่งที่ดูเหมือนจะควบคุมยีนสำหรับการสร้างใหม่ทั้งร่างกาย การศึกษาได้อธิบายไว้ในบทความScience ฉบับวันที่ 15 มีนาคม การใช้หนอนเสือดำสามแถบเพื่อทดสอบกระบวนการ Srivastava และ Andrew Gehrke เพื่อนร่วมงานหลังปริญญาเอกที่ทำงานในห้องทดลองของเธอพบว่าส่วนของ DNA ที่ไม่ได้เข้ารหัสควบคุมการเปิดใช้งานของ "ยีนควบคุมหลัก" ที่เรียกว่าการตอบสนองการเจริญเติบโตเร็ว หรืออีจีอาร์. เมื่อเปิดใช้งาน EGR จะควบคุมกระบวนการอื่น ๆ โดยการเปิดหรือปิดยีนอื่น ๆ Gehrke กล่าวว่า "สิ่งที่เราพบคือยีนหลักนี้เกิดขึ้น ... และนั่นคือการเปิดใช้งานยีนที่เปิดใช้งานระหว่างการงอกใหม่" Gehrke กล่าว "โดยพื้นฐานแล้ว สิ่งที่เกิดขึ้นคือพื้นที่ที่ไม่ได้เข้ารหัสกำลังบอกให้พื้นที่การเข้ารหัสเปิดหรือปิด ดังนั้นวิธีที่ดีในการคิดก็คือเหมือนกับว่ามันเป็นสวิตช์" เพื่อให้กระบวนการดังกล่าวทำงานได้ Gehrke กล่าวว่า DNA ในเซลล์ของเวิร์มซึ่งปกติจะพับและอัดแน่นต้องมีการเปลี่ยนแปลง ทำให้มีพื้นที่ใหม่สำหรับการเปิดใช้งาน "ส่วนจีโนมที่อัดแน่นกันจำนวนมากนั้นจริง ๆ แล้วร่างกายเปิดมากขึ้นเพราะมีสวิตช์ควบคุมที่ต้องเปิดหรือปิดยีน" เขากล่าว "ข้อค้นพบที่สำคัญอย่างหนึ่งในบทความนี้ก็คือจีโนมนั้นมีไดนามิกมากและมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในระหว่างการงอกใหม่เมื่อส่วนต่างๆเปิดและปิด" แต่ก่อนที่ Gehrke และ Srivastava จะเข้าใจลักษณะไดนามิกของจีโนมของหนอนได้ พวกเขาต้องรวบรวมลำดับของมัน ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายๆ ในตัวเอง "นั่นเป็นส่วนสำคัญของบทความนี้ เรากำลังเผยแพร่จีโนมของสปีชีส์นี้ ซึ่งมีความสำคัญเนื่องจากเป็นสปีชีส์แรกจากไฟลัมนี้" Srivastava กล่าว "จนถึงขณะนี้ยังไม่มีลำดับจีโนมที่สมบูรณ์" และสิ่งที่น่าสังเกตอีกอย่างก็คือ เธอกล่าว เพราะหนอนเสือดำสามแถบนี้เป็นตัวแทนของระบบแบบจำลองใหม่สำหรับการศึกษาการงอกใหม่ "งานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับสายพันธุ์อื่นช่วยให้เราเรียนรู้หลายสิ่งหลายอย่างเกี่ยวกับการฟื้นฟู" เธอกล่าว "แต่มีเหตุผลบางประการที่ต้องทำงานกับเวิร์มชนิดใหม่เหล่านี้ หนึ่งในนั้นคือพวกมันอยู่ในตำแหน่งวิวัฒนาการที่สำคัญ ดังนั้นวิธีที่พวกมันเกี่ยวข้องกับสัตว์ชนิดอื่น...ทำให้เราสามารถสรุปเกี่ยวกับวิวัฒนาการได้ “อีกเหตุผลหนึ่งก็คือพวกมันเป็นหนูทดลองที่ยอดเยี่ยมจริงๆ” เธอกล่าวต่อ "ฉันรวบรวมพวกมันในภาคสนามในเบอร์มิวดาเมื่อหลายปีก่อนในช่วงหลังการทำเอกสาร และเมื่อเรานำพวกมันมาที่ห้องแล็บ พวกมันจึงคล้อยตามเครื่องมือต่างๆ มากกว่าระบบอื่นๆ บางระบบ" และในขณะที่เครื่องมือเหล่านั้นสามารถแสดงให้เห็นถึงธรรมชาติแบบไดนามิกของจีโนมในระหว่างการสร้างใหม่ Gehrke สามารถระบุภูมิภาคที่เปลี่ยนแปลงได้มากถึง 18,000 ภูมิภาค สิ่งสำคัญที่เธอกล่าวคือความหมายที่เขาได้รับจากการศึกษาพวกมัน เธอกล่าวว่าผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่า EGR ทำหน้าที่เหมือนสวิตช์ไฟสำหรับ การฟื้นฟู เมื่อเปิดแล้ว กระบวนการอื่นๆ สามารถเกิดขึ้นได้ แต่ถ้าไม่มี EGR ก็จะไม่มีอะไรเกิดขึ้น "เราสามารถลดการทำงานของยีนนี้ได้ และเราพบว่าถ้าคุณไม่มี Egr ก็จะไม่มีอะไรเกิดขึ้น" Srivastava กล่าว "สัตว์ไม่สามารถงอกใหม่ได้ ยีนปลายน้ำทั้งหมดจะไม่เปิด ดังนั้นสวิตช์อื่นๆ จึงไม่ทำงาน และโดยพื้นฐานแล้วทั้งบ้านก็มืดลง" แม้ว่าการศึกษาจะเปิดเผยข้อมูลใหม่เกี่ยวกับวิธีการทำงานของเวิร์ม แต่ก็อาจช่วยอธิบายได้ว่าทำไมมันไม่ทำงานในมนุษย์ Gehrke กล่าวว่า "ปรากฎว่า Egr ซึ่งเป็นยีนหลักและยีนอื่นๆ "เหตุผลที่เราเรียกยีนนี้ใน Egr ของหนอนก็เพราะว่าเมื่อคุณดูลำดับของมัน มันคล้ายกับยีนที่มีการศึกษาในมนุษย์และสัตว์อื่น ๆ แล้ว" Srivastava กล่าว "ถ้าคุณมีเซลล์มนุษย์อยู่ในจานและเน้นพวกมัน ไม่ว่าจะเป็นกลไกหรือคุณใส่สารพิษเข้าไป พวกมันจะแสดง Egr ทันที "แต่คำถามคือ ถ้ามนุษย์เปิด Egr ได้ และไม่เพียงแต่เปิดได้ แต่เปิดได้เมื่อเซลล์ของเราได้รับบาดเจ็บ ทำไมเราไม่สามารถสร้างใหม่ได้" ศรีวัสตวากล่าวว่า “คำตอบอาจเป็นไปได้ว่า ถ้า EGR เป็นสวิตช์ไฟ เราคิดว่าการเดินสายไฟนั้นแตกต่างกัน สิ่งที่ EGR กำลังพูดถึงในเซลล์ของมนุษย์อาจแตกต่างจากที่พูดถึงในหนอนเสือดำสามแถบ และสิ่งที่ Andrew ทำ จากการศึกษาครั้งนี้ได้ค้นพบวิธีในการเดินสายนี้ ดังนั้นเราจึงต้องการทราบว่าการเชื่อมต่อเหล่านั้นคืออะไร จากนั้นจึงนำไปใช้กับสัตว์อื่นๆ รวมถึงสัตว์มีกระดูกสันหลังที่สามารถงอกใหม่ได้จำกัดมากขึ้น จากนี้ไป Srivastava และ Gehrke กล่าวว่าพวกเขาหวังว่าจะตรวจสอบว่าสวิตช์พันธุกรรมที่เปิดใช้งานในระหว่างการสร้างใหม่นั้นเหมือนกับที่ใช้ระหว่างการพัฒนาหรือไม่ และเพื่อทำงานต่อไปเพื่อทำความเข้าใจลักษณะไดนามิกของจีโนมให้ดียิ่งขึ้น "ตอนนี้เรารู้แล้วว่าสวิตช์มีไว้เพื่อการฟื้นฟูอะไร เรากำลังดูสวิตช์ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา และดูว่าสวิตช์เหล่านั้นเหมือนกันหรือไม่" Srivastava กล่าว "คุณทำการพัฒนาใหม่อีกครั้งหรือมีกระบวนการอื่นเข้ามาเกี่ยวข้องหรือไม่" ทีมงานยังทำงานเพื่อทำความเข้าใจวิธีที่แม่นยำที่ EGR และยีนอื่นๆ กระตุ้นกระบวนการงอกใหม่ ทั้งสำหรับหนอนเสือดำสามแถบ และสำหรับสายพันธุ์อื่นๆ ด้วย ในตอนท้าย Srivastava และ Gehrke กล่าวว่า การศึกษาเน้นย้ำถึงคุณค่าไม่เพียงแต่ในการทำความเข้าใจจีโนมเท่านั้น แต่ยังเข้าใจจีโนมทั้งหมดด้วย ไม่ว่าจะเป็นส่วนที่ไม่ได้เข้ารหัสและส่วนที่เข้ารหัส Gehrke กล่าวว่า "มีเพียงประมาณสองเปอร์เซ็นต์ของจีโนมเท่านั้นที่สร้างโปรตีน "เราอยากทราบว่าอีก 98 เปอร์เซ็นต์ของจีโนมกำลังทำอะไรในระหว่างการสร้างใหม่ทั้งร่างกาย ผู้คนทราบกันมานานแล้วว่าการเปลี่ยนแปลงของ DNA จำนวนมากที่ก่อให้เกิดโรคนั้นเกิดขึ้นในบริเวณที่ไม่มีการเข้ารหัส... กระบวนการเช่นการฟื้นฟูทั้งร่างกาย “ผมคิดว่าเราแค่เกาพื้นผิวเท่านั้น” เขากล่าวต่อ "เราได้ดูสวิตช์เหล่านี้บางส่วนแล้ว แต่ยังมีอีกแง่มุมหนึ่งว่าจีโนมมีปฏิสัมพันธ์ในระดับที่ใหญ่ขึ้นอย่างไร ไม่ใช่แค่วิธีการเปิดและปิดชิ้นส่วน และทั้งหมดนั้นมีความสำคัญต่อการเปิดและปิดยีน ดังนั้น ฉันคิดว่าลักษณะการกำกับดูแลนี้มีหลายชั้น" “เป็นคำถามที่เป็นธรรมชาติมากที่จะมองโลกธรรมชาติและคิดว่าถ้าตุ๊กแกทำแบบนี้ได้ ทำไมฉันทำไม่ได้” Srivastava กล่าว "มีหลายสปีชีส์ที่สามารถงอกใหม่ได้ และอีกหลายสปีชีส์ที่ทำไม่ได้ แต่กลายเป็นว่าถ้าคุณเปรียบเทียบจีโนมของสัตว์ทั้งหมด ยีนส่วนใหญ่ที่เรามีอยู่ในหนอนเสือดำสามแถบด้วย... ดังนั้นเราจึงคิดว่า คำตอบบางส่วนอาจไม่ได้มาจากว่ามียีนบางตัวอยู่หรือไม่ แต่มาจากวิธีการเชื่อมต่อสายหรือเครือข่ายเข้าด้วยกัน และคำตอบนั้นจะมาจากส่วนที่ไม่ได้เข้ารหัสของจีโนมเท่านั้น"
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
