"Nieśmiertelne" geny meduz

Meduzy zaczynają swoje życie jako dryfujące larwy zwane planulami. Z czasem przyczepiają się one do dna morza i rozwijają się w polipy. Polipy prekształcają się w kolonie przypomnjące stos talerzy, a poszczególne „talerze“ odrywają się od reszty polipa, by stać się swobodnie pływającymi, parasolowatymi meduzami. Zwykle po kilku miesiącach meduzy produkują komórki płciowe - gamety (z których połaczenia powstaje planula), starzeją się i umierają.

Ale nie wszystkie meduzy muszą się starzeć. Osiągający mniej niż centymetr gatunek Turritopsis dohrnii potrafi odwrócić ten cykl. W trudnych warunkach czy po poważnym urazie „nieśmiertelne meduzy" przekształącają swoje parasolowate ciało w amorficzną cystę, ponownie przyczepiają się do dna morskiego i cofają do stadium polipa.

Mogą cofać swój cykl życiowy w zasadzie w nieskończoność, nie umierając ani się nie starzejąc (o ile coś ich nie zje - dzięki drapieżnikom w oceanach jest miejsce także dla pozostałych gatunków zwierząt). Podobną zdolność do odmładzania mają także inne gatunki meduz, jednak tracą ją wraz z osiągnięciem dojrzałości płciowej.

Aby wyjaśnić tę zagadkę, zespół Marii Pascual-Torner z Universidad de Oviedo w Hiszpanii zsekwencjonował genom Turritopsis dohrnii i porównał go z genomem spokrewnionej, ale starzejącej się i umierajacej po osiagnieciu dojrzałości meduzy Turritopsis rubra.

Jak się okazało, "nieśmiertelna" meduza ma dwa razy więcej kopii genów związanych z naprawą i ochroną DNA. Dzięki temu jest w stanie wytwarzać większe ilości białek o właściwościach ochronnych i regenerujących. Inne nietypowe mutacje hamowały podział komórek i zapobiegały degradacji telomerów – zakończeń chromosomów, które spełniają funkcję ochronną. U innych gatunków, w tym u człowieka, telomery skracają się z wiekiem.

Aby określić, w jaki sposób T. dohrnii powraca do formy polipa, naukowcy sprawdzili, które geny były aktywne podczas tej wstecznej metamorfozy. Jak się okzało, meduzy potrafią wyciszyć geny związane z rozwojem, aby przywrócić komórkom pierwotny stan i aktywować inne geny, które pozwalają powstającym komórkom na ponowną specjalizację.

Zdaniem Pascual-Torner zidentyfikowane geny mogą zainspirować rozwój medycyny regeneracyjnej oraz przyczynić się do lepszego poznania schorzeń związanych z wiekiem, takich jak nowotwory i choroby neurodegeneracyjne. Kolejnym krokiem naukowców byłoby zbadanie tych wariantów genów u myszy lub ludzi.

Więcej informacji - w publikacji źródłowej (DOI: 10.1073/pnas.2118763119).(PAP)

Autor: Paweł Wernicki

pmw/ zan/