ТАСС, 8 декабря. Биологи выяснили, что изменения в структуре эпигенетических меток играют ключевую роль в процессе регенерации головы у гидр. Изучение этих перемен поможет медикам создать технологии восстановления конечностей, пишут исследователи в статье в журнале Genome Biology and Evolution.

       "Самое интересное заключается в том, что мы раскрыли существенные различия в том, как работают программы регенерации и почкования гидр. Первая оказалась устроена значительно сложнее, чем вторая, что указывает на то, что сложные системы сигналов, управляющие формированием тела, появились еще до разделения предков гидр и других животных", - заявила научный сотрудник университета Калифорнии в Ирвине (США) Айде Масиас-Муньос, чьи слова приводит пресс-служба журнала.

       Характер работы фактически всех генов зависит не только от их структуры, но и от так называемых эпигенетических факторов - того, как "упакована" та часть нити ДНК, где они находятся, и как она взаимодействует с окружающими сегментами генома. За последние годы ученые открыли десятки клеточных механизмов, которые повышают или понижают активность генов при помощи особых меток, которые наносятся на белковую упаковку или на саму нить ДНК.

       Масиас-Муньос и ее коллеги выяснили, что эпигенетика играет ключевую роль в работе генетической программы, позволяющей гидрам и другим примитивным беспозвоночным существам отращивать потерянные конечности и голову. Они пришли к такому выводу в ходе опытов, в рамках которых они отслеживали то, как менялась активность генов гидр по мере формирования у них новой головы.

       Генетическая программа регенерации

       Эти наблюдения, как отмечают биологи, помогли им обнаружить, что процесс регенерации головы гидр сопровождается существенными изменениями в структуре белковой обертки нескольких сотен генов, управляющих делением и миграциями клеток данных беспозвоночных существ. Эти перемены, в свою очередь, повышали или понижали уровень активности этих участков ДНК.

       В частности, ученые зафиксировали изменения в структуре белковой обертки ДНК рядом с генами из семейства Wnt, а также в участках Ks1, EDIL3 и ZFN681. Эти сегменты генома, как предполагают биологи, играют ключевую роль в формировании конечностей у сложно устроенных животных, а также других тканей их тела.

       Получив эти сведения, биологи проследили за тем, как менялась активность генов в клетках гидры при их почковании. Эти наблюдения неожиданно показали, что процессы регенерации и почкования, несмотря на их схожие результаты, были кардинально разными по своей природе. В частности, генетическая программа регенерация оказалась значительно более сложной, чем процесс почкования, в том числе и в характере того, как клетки гидры вырабатывали и реагировали на различные сигналы роста.

       Подобные различия, по мнению Масиас-Муньос и ее коллег, говорят в пользу того, что генетические программы формирования сложно устроенных тканей тела появились еще до того, как разделились предки гидр и всех других многоклеточных животных. Эти сведения оставляют надежду на то, что регенерацию можно будет запустить и в тканях тела человека, подытожили ученые.