Ученые изучают слепую полупрозрачную рыбу размером с гуппи, которая живет в пещерных системах северной Мексики, чтобы выяснить, почему некоторые животные могут регенерировать свое сердце, а другие - только шрамы. Их исследование опубликовано 20 ноября в журнале Cell Reports..
«Миллионы лет назад некоторые поверхностные рыбы, живущие в реках, затоплялись в пещерах, попадали в ловушку, когда уровень рек отступал, и теряли глаза и пигмент, чтобы приспособиться к пещерной жизни», - говорит соавтор Матильда Моммерстег, специалист по развитию. ученый из Оксфордского университета. «Мы обнаружили, что, подобно рыбкам данио, речные поверхностные рыбы регенерируют свое сердце, в то время как некоторые пещерные рыбы не могут и образуют постоянный шрам. Мы представляем мексиканскую пещерную рыбу как новую модель для исследования регенерации сердца».
Моммерстиг и ее команда разводили в лаборатории как поверхностных, так и пещерных рыб, выполняя операции на некоторых рыбах по удалению части их сердец. После операции поверхностные рыбы медленно регенерировали недостающую ткань, а у пещерных рыб образовался рубец. Когда они скрестили пещерную рыбу с поверхностной рыбой и провели операцию, их потомство показало разные уровни регенерации, что указывает на то, что способность к регенерации сердечной ткани у этих рыб передается по наследству.
Они проверили регенеративную роль lrrc10, загадочного гена, уникального для сердечной мышцы, который у рыб общий с мышами и людьми, используя модели нокаута и количественный анализ локуса признаков. Они обнаружили, что lrrc10 и три сегмента ДНК могут играть роль в регенерации сердца.
«Количественный анализ локуса признаков - это метод, который позволил нам выяснить, какая часть всей ДНК поверхностных рыб наиболее важна для регенерации сердца», - говорит соавтор Йошиюки Ямамото, специалист по биологии развития из Университетского колледжа Лондона..«Мы идентифицировали три участка ДНК, которые содержат гены, определяющие разницу между регенерацией или рубцеванием после повреждения сердца».
Исследователи хотят выяснить, какие гены в идентифицированных ими регионах являются ключевыми регуляторами регенерации сердца.
«Следующий шаг - выяснить причину того, что поверхностные рыбы могут регенерировать свое сердце, а пещерные - нет», - говорит Моммерстиг. «Что произошло во время их адаптации к пещерной жизни, что помешало им регенерировать свое сердце?»