en un nuevo estudio, publicado en Biología actual esta semana, un equipo de investigación de la Universidad de Uppsala en Suecia informa nuevos conocimientos sobre las capacidades regenerativas de Stentor, un organismo modelo unicelular para la biología de la regeneración. El estudio utilizó nuevos métodos de expresión génica que permitieron a los investigadores identificar más de mil genes queestán involucrados en el proceso de regeneración de las células stentor individuales.
Algunos animales, como la salamandra ajolote, pueden volver a crecer nuevas partes del cuerpo en un proceso que implica la generación de nuevas células. Las células dañadas morirán y la extremidad se regenerará mediante la división celular, lo que crea tejido nuevo. UnicelularSin embargo, los organismos no pueden utilizar esta estrategia, ya que solo comprenden una sola célula; por lo tanto, en caso de daño significativo, generalmente mueren. Sin embargo, algunos organismos unicelulares, como el stentor ciliado gigante, tienen la rara capacidad de repararse a sí mismos cuando están dañados.en un proceso conocido como 'autorreparación' o 'autorregeneración'. Mientras que la capacidad de Stentor para autorregenerarse se conoce desde hace algún tiempo, hasta ahora no se conoce con detalle qué genes desempeñan un papel en este proceso.Ahora, un equipo de investigación de la Universidad de Uppsala ha identificado más de mil genes que están involucrados en la reconstrucción de una célula Stentor completa después de ser cortada en dos mitades.
El equipo de investigación de Uppsala centró su estudio en Stentor polymorphus, un cilio en forma de trompeta que pudieron aislar de un estanque cercano al laboratorio.
"Las células stentor son enormes y pueden tener más de 1 mm de longitud, lo que hace posible ver células individuales a simple vista sin usar un microscopio", dice Henning Onsbring, estudiante de doctorado en el Departamento de Biología Celular y Molecular de Uppsala.University, quien fue el autor principal del estudio. "El gran tamaño hace que Stentor sea adecuado para estudiar cuando se desea analizar la capacidad regenerativa a nivel celular".
Las células Stentor tienen una forma distinta, con una parte de la boca para comer bacterias en un lado y una cola para adherirse a las partículas en el otro lado de la célula. Estudios anteriores habían demostrado que si se corta una célula Stentor por la mitad, cadaEl fragmento celular se regenerará en una célula completamente funcional con boca y cola. Esto significa que la mitad necesita regenerar una boca, mientras que la otra mitad tiene que regenerar una cola. Con un nuevo método, los investigadores de Uppsala pudieron identificar qué Stentorgenes estaban involucrados en la regeneración de una nueva boca, y qué genes eran responsables de construir una nueva cola
"El método que usamos implicó la secuenciación y cuantificación de moléculas de ARN en fragmentos de células individuales, algo que nunca se había hecho antes", dice el Dr. Thijs Ettema, profesor asociado del Departamento de Biología Celular y Molecular de la Universidad de Uppsala, quien dirigió"Por lo general, estos métodos solo se realizan en organismos modelo para los que se dispone de una secuencia del genoma. Sin embargo, este no fue el caso de Stentor polymorphus. Necesitábamos modificar los protocolos existentes y probar si podíamos utilizarlos para estudiar los cambios en la expresión genéticaen la regeneración de fragmentos de células Stentor ".
Utilizando el protocolo recientemente desarrollado, Onsbring descubrió que muchos más genes están involucrados en la regeneración de la parte de la boca en comparación con la cola de la célula.
"La parte de la boca de la célula se usa para alimentarse y representa una estructura bastante grande y compleja. Nuestros resultados indican que la reconstrucción de esta estructura de la boca involucra aproximadamente diez veces más genes en comparación con la regeneración de la parte de la cola de la célula", diceOnsbring. "También logramos confirmar las observaciones de estudios microscópicos anteriores que sugerían que la regeneración celular comparte similitudes con el proceso de división celular. Descubrimos que varios genes que estaban previamente implicados en la división celular también estaban regulados positivamente durante varias etapas de regeneración".
Finalmente, el equipo de investigación de Uppsala también identificó un grupo de proteínas de señalización, conocidas como proteínas quinasas, que participan en la regeneración celular de las células stentor.
"Un estudio anterior había informado recientemente que el genoma de Stentor codifica muchos de estos genes de proteínas quinasas. Sin embargo, la función de este conjunto expandido de genes aún no estaba clara. En todo caso, ahora mostramos que muchas de estas proteínas quinasas se expresan duranteetapas del proceso de regeneración. Posiblemente, la expansión de este grupo de genes de señalización representó un paso evolutivo importante en el surgimiento de la capacidad de realizar la autorreparación ", concluye Ettema.
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Materiales proporcionado por Universidad de Uppsala . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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