Расшифрован геном ближайшего беспозвоночного родственника человека

Представители вида Bortyllus schlosser являются небольшими беспозвоночными морскими существами, способными регенерировать все части своего тела, начиная от кровеносных сосудов. Исследователи из Стэнфорда надеются, что секвенирование его генома приведёт к новым достижениям в регенеративной медицине и трансплантации.

На первый взгляд, у вида B. schlosser нет ничего общего с людьми. Небольшие морские существа объединяются в колонии, которые выглядят как психоделическая капля между камнями и водорослями. Они бесполы и способны воссоздать весь свой организм только из кровеносных сосудов.

И всё же, B. schlosser − ближайший беспозвоночный родственник человека. Теперь учёные изучают его геном, чтобы найти генетическую основу удивительных иммунных и регенеративных способностей, которые в перспективе могут быть использованы в медицине.

В общей сложности, группа секвенировала 58 миллионов парных оснований ДНК животного. Для сравнения: геном человека состоит из более чем трёх миллиардов спаренных оснований.

Хотя исследователи и не изучили весь геном полностью, они уже обнаружили доказательства того, что делает беспозвоночное полезным для изучения генетики человека, в том числе в вопросе эволюции иммунитета и опосредованной регенерации.

Исследователи сравнили геном B. schlosser с геномами некоторых беспозвоночных и позвоночных, сосредоточив внимание на генах, участвующих в различных заболеваниях человека, влияющих на сердце и развитие глаз, беременность и рак. Они обнаружили, что гомологичных генов у B. schlosserкуда больше, чем у любого другого беспозвоночного.

Дополнительное исследование показало, что эти существа были, вероятно, первыми беспозвоночными организмами, чья сосудистая система функционировала подобно человеческой системе кровообращения, с клетками крови, путешествующими по кровеносным сосудам.

Например, из 20 генов человека, которые кодируют гемопоэтические стволовые клетки, 14 совпали с генами Bortyllus. В настоящее время учёные выясняют, как стволовые клетки функционируют в этом беспозвоночном животном.

«Весь организм способен полностью восстановиться из одних лишь сосудов: и сердце, и пищеварительная система, и сложные ткани, – рассказывает Эйлет Воскобойник (Ayelet Voskoboynik), учёный из Стэнфордского института биологии стволовых клеток, ведущий автор исследования. – Он делает это относительно быстро, возможно, используя стволовые клетки. Теперь у нас есть их геном, и мы постараемся понять весь механизм».

Отметим, что стволовые клетки разных видов часто конкурируют: новые ткани образуются на основе генетического кода «победителя». Такой процесс происходит в организме человека, пережившегоаллогенную пересадку, в ходе которой пациент получает ткани или клетки от неидентичных ему доноров. В основном, с течением времени клетки получателя постепенно заменяют донорскую ткань.

В некоторых случаях, особенно часто после трансплантации костного мозга или гемопоэтических стволовых клеток, организм реципиента отвергает донорскую ткань. Воскобойник считает, что изучение этого процесса у представителей вида B. schlosser приведёт к улучшению медицинских показателей. «Если мы сможем узнать, что делает стволовые клетки «победителя» наиболее конкурентоспособными, мы сможем применить эти знания и повысить вероятность успеха аллогенных трансплантаций у людей», — подводит итог биолог.

Исследование было опубликовано в издании eLIFE. Также можно почитать пресс-релиз университета.