Los turistas que pasan unas vacaciones de recuperación en la costa italiana pueden sentir envidia de las habilidades regenerativas de los gusanos planos localmente encontrados Macrostomum lignano . Llamado así por su descubrimiento cerca de la ciudad costera italiana de Lignano Sabbiadoro, este pequeño gusano puede regenerar casi todo su cuerpo después de una lesión, y los investigadores han estado tratando de comprender cómo es capaz de lograr este truco.
En trabajos publicados en PNAS , un equipo de investigadores ha caracterizado por primera vez el genoma del gusano plano, allanando el camino para una serie de nuevos estudios del gusano y sus capacidades regenerativas. El equipo fue dirigido por el profesor del Laboratorio Cold Spring Harbor CSHL y el investigador HHMIGregory Hannon, también profesor y líder principal de grupo en el CRUK Cambridge Institute de la Universidad de Cambridge, y el profesor asociado de CSHL Michael Schatz.
"Este gusano plano puede regenerar cada parte de su cuerpo excepto el cerebro", dice Hannon. Estaba estudiando una vía importante en los tejidos reproductivos de los mamíferos cuando se interesó Macrostomum . "Esta y otras lombrices regeneradoras tienen el mismo tipo de vía que opera en las células madre que es responsable de sus notables capacidades regenerativas. Cuando comenzamos a tratar de comprender la biología de estas células madre, rápidamente se hizo evidente que necesitábamosinformación sobre el contenido genético de estos organismos "
M. lignano dice que tiene un genoma inusualmente complejo lleno de elementos repetitivos que dificultan el ensamblaje y el análisis, dice Schatz. "A nivel genómico casi no tiene relación con nada más que haya sido secuenciado. Es muy extraño y único enese sentido ". Para superar la extrema complejidad genómica, el equipo utilizó una nueva tecnología de secuenciación de lectura larga que aumentó la calidad de la secuencia del genoma obtenida en más de cien veces sobre los enfoques estándar de lectura corta".
Los investigadores utilizaron la información genómica del gusano para estudiar cómo cambió la expresión génica durante la regeneración. "Es una herramienta muy poderosa para poder ver los genes que se activan y que son responsables de la regeneración del animal", explica Schatz. "Creemosesta va a ser una especie muy importante para la investigación con células madre "
El gusano plano es ideal para estudiar las células madre, dice el autor principal Kaja Wasik, quien realizó el trabajo como estudiante de doctorado en el laboratorio de Hannon junto con el coautor James Gurtowski del laboratorio de Schatz. "Los gusanos son como sacos flotantes llenos de"Las células madre, por lo que son de fácil acceso", dice Wasik. "Por lo que observamos, parece que muchas de las vías de desarrollo que están presentes en los humanos también están presentes en los gusanos, y ahora podemos estudiar si potencialmentepodría estar involucrado en la regeneración "
Según el coautor Peter Ladurner, profesor asistente de la Universidad de Innsbruck, el gusano tiene muchas propiedades que lo convierten en un buen sistema modelo: " M. lignano es pequeño, tiene tejidos y órganos simples, es transparente y tiene reproducción sexual ". Mucho antes de que su genoma estuviera disponible M. lignano ya se estaba estudiando por sus conocimientos sobre las células madre y la diferenciación de tejidos. La disponibilidad del genoma ahora permite a los investigadores hacer muchas cosas que antes no podían hacer, como buscar dentro del genoma, tener una lista de genes en la manoy obtener información sobre la organización del genoma del gusano.
Hannon dice que se necesitarán análisis detallados para descubrir cómo las células madre del gusano plano pueden desarrollarse en una variedad de diferentes tipos de células. También está planeando examinar cómo funcionan las vías que ha estudiado en otros organismos en los gusanos ".El objetivo de este proyecto era permitirnos a nosotros y a otros hacer biología nueva. La esperanza es que a medida que estas herramientas estén más disponibles, la comunidad crecerá ".
Cerca de 15 grupos de investigación internacionales en tres continentes están trabajando activamente Macrostomum gusanos planos, dice el coautor Lukas Schärer de la Universidad de Basilea. Schärer dice que él y Ladurner desempeñaron un papel importante en ayudar a desarrollar un desarrollo más amplio Macrostomum comunidad de investigación. "El gusano se usó inicialmente como modelo para estudiar embriología y neurobiología, y a partir de fines de la década de 1990, la investigación se expandió a la biología de células madre, la homeostasis de los tejidos y la regeneración, temas que todavía se estudian de manera muy activa hoy en día"dice: "Esperamos que la publicación del genoma conduzca a un aumento en el interés en este organismo modelo versátil".
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Materiales proporcionado por Laboratorio Cold Spring Harbor . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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