Es ist bekannt, dass Kaulquappen in der Lage sind, ihre Geschichten nachwachsen zu lassen, wenn sie von einem Raubtier verletzt oder abgebissen wurden. Jetzt haben russische Forscher ein Gen identifiziert, das einer der Schlüsselfaktoren für diese bemerkenswerte Fähigkeit ist.
Darüber hinaus kann der Verlust der Fähigkeit, Gliedmaßen bei warmblütigen Tieren, einschließlich Menschen, nachwachsen zu lassen, durch den Gewinn oder Verlust dieses Gens im Genom eines Vorfahren während der Evolution verursacht worden sein.
„Wir gehen davon aus, dass Gene nur verschwinden können, wenn ihre Entfernung Vorteile für das Tier hat“, sagte die leitende Forscherin Daria Korotkova vom Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry in Moskau. „Also schlagen wir vor, dass das Verschwinden dieses Gens aus warmblütigen Arten durch eine Mutation geschah, die als Kompromiss für den Verlust der Regeneration der Gliedmaßen diente.“
Mithilfe eines komplexen Computeralgorithmus identifizierten die Forscher mehrere Gene, die in den Genomen von warmblütigen Wirbeltieren, einschließlich des Menschen, verschwunden sind, aber in kaltblütigen Wirbeltieren noch vorhanden sind. Sie taten dies, indem sie die DNA von Afrikanischen Krallenfröschen, Xenopus laevis, durchsuchten , und das Heraussuchen des spezifischen Gencodes für die Regeneration. Anschließend suchten sie bei warmblütigen Arten wie Hühnern nach ähnlichen DNA-Mustern und stellten fest, wo sich ein Gen unterschied. Dann konzentrierten sie ihre Bemühungen auf eines der kaltblütigen spezifischen Gene und nannten es c-Answer.
Das Team überexprimierte oder blockierte dann c-Answer in einer Reihe von Kaulquappen-Embryonen. Sie entdeckten, dass die Verbesserung von c-Answer es Kaulquappen ermöglichte, verlorene Schwänze früher in ihrem Leben zu regenerieren. Im Gegensatz dazu waren Kaulquappen, bei denen c-Answer blockiert war, nicht in der Lage, amputierte Gliedmaßen nicht zu regenerieren, obwohl sie immer noch in der Lage waren, zu voll ausgebildeten erwachsenen Fröschen heranzuwachsen.
„Wir fanden auch heraus, dass eine Überexpression von c-Answer ein fortgeschrittenes Gehirnwachstum und größere Augen verursacht, was uns überraschte, da es bedeutet, dass c-Answer die Regeneration und Gehirnentwicklung moduliert“, sagte Korotkova. „Es wurde jedoch beobachtet, dass, wenn c-Answer blockiert wird, Xenopus laevis Kaulquappen hatten kleinere Gehirne, also gibt es noch viel zu tun, um diese Beziehung besser zu verstehen.“
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