해파리는 몸을 회복 04.07.2015

모든 생명체는 재생 능력이 있습니다. 일부에게는 재생 능력이 더 적게 표현됩니다(예: 잃어버린 손가락이나 다리를 키울 수 없음). 누군가에게는 더 많이(영구, 예를 들어 다리, 눈 또는 일부 내장을 복원하는 것은 전혀 문제가 되지 않습니다. 자가 치유의 챔피언은 히드라, 해파리 및 그 친척과 같은 coelenterates라고 할 수 있지만 여기에서는 동일한 newt보다 훨씬 간단하다는 것을 여전히 기억해야합니다. 재생에 대한 연구에서 가장 빈번한 모델 개체 중 하나는 생물학 교과서에 나오는 민물 히드라로, 부상 후 모든 손상 후 있는 그대로 모든 것을 할 수 있습니다.

그러나 결과적으로 coelenterates는 항상 "모든 것을 그대로 수행"하지는 않습니다. California Institute of Technology의 Michael Abrams(Michael Abrams)와 그의 동료들은 귀를 가진 해파리 Aurelia의 유충 에테르를 실험했습니다. 에테르는 성체 해파리보다 단순합니다. 가장자리에 8개의 이중 파생 돌출부가 있고 촉수가 없고 소화 시스템이 저개발된 작은 원반 모양의 몸체입니다. 하나 이상의 "팔"-유충에서 칼날이 잘린 후 몇 시간 만에 상처를 다소 빨리 치유했습니다. 그러나 잃어버린 칼날을 대신할 새 칼날은 보이지 않았다. 대신에 에테르는 몸을 다시 대칭이 되도록 재건했습니다. 그녀에게 남은 "팔"이 XNUMX개, XNUMX개 또는 XNUMX개뿐이든 상관없이.

아시다시피, 해파리는 방사상 대칭 동물입니다. 상체와 하체를 구별할 수 있지만 왼쪽과 오른쪽을 구분하는 것은 불가능합니다. 움직일 때 해파리는 돔과 구강 엽(그리고 몸의 가장자리를 따라 엽이 있는 유충)을 "쾅"하고 동물이 올바른 방향으로 움직일 수 있도록 하는 자체 구조의 대칭입니다. "사지" 중 하나라도 없으면 빈 공간으로 인해 유체 역학이 방해받고 밀릴 때 물의 흐름이 잘못된 방향으로 가고 해파리는 움직임을 제어할 수 없습니다. 따라서 유충이 잃어버린 엽을 다시 자라는 것보다 신체의 대칭 구조를 복원하는 것이 더 중요하다는 것이 밝혀졌습니다. 또한 비대칭 에테르는 15%의 경우에 성인 해파리로 전혀 변할 수 없는 경우가 많습니다.

PNAS의 기사에서 저자는 유충의 몸이 근육질의 노력으로 재건되었다고 썼습니다. 근육 세포를 이완시키는 물질을 그들이 살았던 물에 첨가하면 대칭화가 훨씬 더 느리게 일어났습니다. 반대로 마그네슘염 농도 증가의 영향으로 에테르 근육이 더 빨리 수축하기 시작하면 대칭 구조가 더 빨리 회복됩니다.

분명히 여기의 요점은 블레이드의 손실로 인해 해파리 몸체의 기계적 힘이 불균형 한 것으로 판명되어 자연스럽게 탄성 몸체의 구조 조정으로 이어졌습니다. 동시에 에테르는 다른 동물의 재생 과정에서 발생하는 활성 세포 분열 및 사멸을 자극하지 않고 수행했습니다. 분명히 허용 가능한 결과는 세포 역학에 대한 높은 에너지 비용 없이 여기에서 기계적으로 달성할 수 있습니다. 다른 종의 해파리 유충도 대칭이 가능한 것으로 밝혀졌습니다. 물론 성체 해파리와 기타 방사상 대칭 유기체가 그러한 트릭을 할 수 있는지 알아내는 것은 흥미로울 것입니다.

얻은 결과는 형태 형성이 신체 부위, 기관 등의 형성임을 다시 한 번 알려줍니다. - 분자 유전 과정뿐만 아니라 신체의 다른 부분 사이의 순수한 물리적 상호 작용에도 의존합니다. 인간 세포도 기계적 힘에 민감하게 반응하는 것으로 알려져 있으며, 이는 때때로 세포 운명에 결정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 조직과 기관의 의학적 재생에서 "물리"에주의를 기울이면 더 많은 성공을 거둘 수 있습니다.