С головой в хвосте

Плоский червь планария обладает уникальной способностью к регенерации, намного превосходящей таковую у других многоклеточных. Самый «удачный» опыт позволил вырастить по червю из каждого из 300 кусочков, на которые было разрезано его тело.

Но для ученых наибольший интерес представляет не просто способность клеток-необластов восстанавливать целый организм, а целенаправленная дифференцировка клеточной массы, образующая, попросту говоря, голову или хвост. Но то же самое происходит и в эмбриональном развитии любого другого организма, когда из генетически и морфологически одинаковых клеток развиваются сначала зачатки различных тканей, потом органы и системы.

Ученым из Института биомедицинских исследований имени Уайтхеда при Массачусетском технологическом институте (MIT) под руководством Питера Реддьена удалось объяснить этот механизм – пока только на планарии Schmidtea mediterranea.

Ответственным за поляризацию клеток оказался ген Smed-beta-catenin-1.

По мнению Реддьена, эволюция создала уникальные механизмы, подарившие этим организмам невообразимые способности к регенерации. Поражает и точность природных механизмов. Например, при регенерации более сложноорганизованных многоклеточных на месте травмы зачастую остается подобие рубца, нередко развивается доброкачественная опухоль. У планарий же ничего подобного не наблюдается.

Ученые решили исследовать этот процесс на генетическом уровне, воспользовавшись методом РНК-интерференции, позволяющей с помощью вводимых коротких цепочек РНК избирательно блокировать деятельность определенных генов.

Ученые не уточняют, сколько генов им пришлось перебрать, но своего они всё-таки добились.

Ингибировав ген Smed-beta-catenin-1, они получили животное, у которого все время на месте травмы вместо хвоста отрастала голова.

Для планарии это не столь трагично, ведь ее организм построен абсолютно просто – две цепочки нейронов, соединенные между собой наподобие рельс и шпал; вся её нервная система, пищеварительная представляет из себя простую, даже не сквозную трубку. Все остальное тело заполнено рыхлой паренхимой, в которой располагается и половая система. Сложной кровеносной или другой транспортной сети планария не имеет.

Гораздо интереснее, что гены, схожие со Smed-beta-catenin-1, встречаются у всех позвоночных, от золотой рыбки до человека, и их роль в дифференцировке и специализации ткани была уже показана у амфибий и рептилий.

Бета-катенины, кодируемые этим геном, относятся к числу транскрипционных факторов, способных запускать работу других генов развития, но лишь тогда, когда на клетку действуют белки семейства Wnt.
Исследовав локализацию Wnt в теле планарии, при повреждении ученые обнаружили эти белки практически везде. Но Smed-beta-catenin-1 был активен только в хвосте и ингибировался в области головы с помощью сниженной экспрессии Wnt.

В результате ученые показали не только роль катенинов, но и их взаимосвязь с Wnt, определяющую, какому органу или ткани развиваться на месте повреждения.

Ингибировав бета-катенин на длительное время, ученые получили постепенное замещение хвостов на головы.

Тем самым они доказали, что бета-катенин способен влиять на замещение клеток даже не во время регенерации, а подобное клеточное перестроение позволит разработать механизмы омоложения для всех многоклеточных, ведь запасов стволовых клеток, подобных необластам планарий, в нашем теле достаточно.

Более подробно с работами специалистов можно будет ознакомиться в будущих номерах Science.

Тёмная история - 1. «Занимательная хронология»

Часто приходится слышать мнение, что бороться с псевдонаучными фантазиями и бесполезно и не нужно. Действительно, английский писатель и ученый Чарльз Сноу писал: «Наука - саморегулирующаяся система. Это означает, что никакая подделка (или чистосердечное заблуждение) не остаются незамеченными в течение длительного времени. Ни в какой критике извне наука не нуждается, потому что критицизм свойственен самому научному процессу. Так что единственный вред, который приносит научное жульничество, состоит в том, что ученые теряют время на изобличение мошенников».

К сожалению, в современной России это не так. У штурвала государственного корабля находятся некомпетентные люди, которые не нуждаются в ученых. Им не дано понять, что сегодняшняя фундаментальная наука - это технология будущего, которая появится, однако не завтра, а, может быть, лишь через долгие годы. Купить или украсть ее достижения за рубежом будет трудно или невозможно, а они могут решить судьбу страны, как это было при появлении ядерного оружия. А вот лжеученые обещают немедленный экономический или военный эффект и часто находят государственную поддержку. Вред, нанесенный нашей стране лжефизикой и лжемедициной в последние годы, измеряется многими миллиардами рублей и многими человеческими жизнями.

Бредовые версии хронологии и истории, казалось бы, такого ущерба не приносят, но они калечат сознание людей, лишаемых прошлого своей страны и мира, подрывают доверие к науке вообще. Если уж историки ошиблись аж на тысячу лет, разве можно верить сказкам геологов, астрономов и физиков о рождении Земли 4 миллиарда, а Вселенной 14 миллиардов лет тому назад.

Самое поразительное, что непонимание логики истории и развития цивилизации иногда обнаруживают и люди, которые обязаны быть достаточно культурными. Фоменковщина стала лакмусовой бумажкой, испытание которой не прошли некоторые политологи и шахматисты. И не только они.