Важни научни новини биология от университета Тъфтс (САЩ) е в състояние да се възстанови способността да се регенерират тъкан в опашката на попови лъжички.

Тази работа може да се счита нещо обичайно, ако не едно обстоятелство: постигнатия резултат тривиален начин, използвайки optogenetics, която се основава на контролната дейност, използвайки леки клетки.

Крайната цел на тези изследвания - да открият естествените механизми, които контролират възстановяване на части от тялото, и да научат как да ги включите в хората. Попови лъжички за тази задача не може да бъде по-подходящ като ранен етап на развитие, запазват способността си да замени изгубените крайници, но след това бързо да го загубят. Ако отрежете опашката на риба, влезе в така наречения рефрактерен период, те не могат да го расте отново.

Забележителното е, как са го направили. Една група от попови лъжички лишени опашка, отглеждани в капацитет, подчертава кратки мига на светлина в продължение на два дни; друга - живее в пълен мрак. В резултат на първата група от попови лъжички извлича пълна опашка тъкан, включително и на гръбначния структура, мускули, нерви и кожата. Попови лъжички втори за преодоляване на последиците от ампутацията не може, тъй като тя трябва да бъде на тяхната възраст.

Ако изглежда, трик, това е вярно само отчасти. За да се разбере защо това се случва, е необходимо да се обясни принципа зад основата на експеримент. В действителност, всички животни, които са в един и същи етап от жизнения цикъл, подложени на еднакви манипулации. Единственото нещо, което отличава двете групи - наличието или отсъствието на светлина. Въпреки това, светлината не е истинската причина за промените. Той служи като дистанционно превключване се задейства фактор (не съвсем разбираемо) започна процес на регенерация. Като такъв фактор е клетка хиперполяризацията на потенциала на трансмембранен; или по-просто - bioelectricity.

Optogenetics ви позволява да се изгради един сравнително прост експеримент. Протеини молекула мРНК фоточувствителен arherhodopsina инжектиране прилага в попови лъжички. Това доведе до факта, че след известно време на повърхността на нормалните клетки в дебелина тъкан, са "бели-помпи". При условие светлина стимулация (и само в този случай) се индуцира ток на йони през мембраната, като по този начин се променя своята електрически потенциал.

Като такъв, в допълнение към диафрагмата помпи, активиран от светлина, за да помогне на учените попови лъжички не предлагат нищо. Само по себе си ефект върху електрическите свойства на клетките беше достатъчно, за да започнете сложна каскада от възстановителните процеси на организма. От друга страна, благодарение на optogenetics предизвикат тези промени отвън лесно, е необходимо да свети само на попова лъжичка.

Фактът, че в един жив организъм, са налице известни електрически ток, тъй като експериментите Галвани му. Въпреки това, малко са изучавали въздействието им върху развитието най-точно прави Левин. Bioelectricity отдавна имаше шанс да се превърне в достоен обект на експерименти, но биологията революция молекулно през втората половина на ХХ век заменя изследователския интерес към темата в периферията на науката.

Левин, идващ от областта на компютърната симулация и генетика, в които работят най-напредналите техники, при липса на своите предшественици, той всъщност се връща по посока на биологична тенденция. В основата на ентусиазма му е убеждението, че електроенергията е основен физическо явление и еволюция не може да го използва в основните процеси, като например развитието на организма.

Промяна на трансмембранния потенциал на клетките, учените могат да дадат на отбора попова лъжичка тъкани растат очи в определена област на тялото. На стената виси снимка на неговата лаборатория шестокраката жаба. Допълнителни крайници й са само в резултат на излагане на електрически biotoki. За разлика от неврони, нормални клетки не са в състояние да се възбужда, но може последователно да предават сигнали практически цялото тяло чрез съединенията празнината. Ако planarian, малък червей, способен да регенерира, за да се спре част на опашката на зоната на разрез ще поиска в главата, за да се уверете, че тя е на мястото си. Блокиране на предаването на тази информация, вместо опашка и се отправят расте.

Чрез манипулиране на различни йонни канали, които определят електрическите свойства на клетки, изследователи в експерименти, червеи са получени с две глави, две опашки и дори червеи необичаен дизайн с четири глави. Според Левин, тя е почти винаги му казах, че идеите му не работят. Той се позовава на интуицията си и в повечето случаи не се въвежда в заблуждение.

От тези опити са все още далеч от пълното съзнание за това как да се възстанови крайника при хората. Докато хората с увреждания могат да разчитат само на подобряването на протезата. Въпреки това, в уникална лаборатория в университета Тъфтс търсите нещо още по-съществено: като генетичен код, каза Левин, трябва да има биоелектрически код, свързващ наклони и динамиката на мембрана напрежение на анатомични структури.

Разберете го, това ще бъде възможно не само да контролира регенерацията, но също така влияе на растежа на туморите. Левин ги вижда като следствие от загубата на информация за формата на клетките на организма, и проучване на проблема с рака е една от задачите на лабораторията си. Както често се случва, различен от мисловните процеси и може да има един-единствен характер.

Ако биоелектричната код наистина стои зад изграждането на различните органи на тялото, може да е ключът да се хвърли светлина веднага на двата най-важни проблема пред човечеството.