آکسولوتل خندان رازی را پنهان می‌کند: یک ژنوم عظیم!

دانشمندان ژنوم آکسولوتل (axolotl)، دوزیست مکزیکی که لبخندی شبیه مونالیزا دارد را رمزگشایی کرده‌اند. این جانور 32 بیلیون جفت باز دارد که که باعث می‌شود ژنوم آن 10 برابر بزرگتر از ژنوم انسان بوده و بزرگترین ژنومی باشد که تا کنون رمزگشایی شده‌است.

آکسولوتل به دلیل اینکه بیش از 150 سال در آزماشگاه‌ها پرورش‌یافته و مورد مطالعه قرار گرفته است، اکنون در حیات وحش خود در معرض خطر است. این جانور توانایی قابل‌توجهی در رشد دادن کامل اندام‌های قطع شده با استفاده از استخوان، ماهیچه و نورون ها دارد و از این توانایی برای درمان‌ها زخم‌ها بدون تولید بافت جوشگاهی (جای زخم) و حتی احیای اندام‌های آسیب‌دیده‌ی درونی استفاده می‌کند.

این سمندر می‌تواند طناب نخاعی کاملا قطع و خردشده را بازسازی کند. بطوری که این نخاع بازسازی شده عملکردی دقیقا همانند نخاع قبل از آسیب را دارد. این توانایی که تقریبا در هیچ جاندار دیگری به این شکل وجود ندارد، منجر به علاقه‌ی بسیار زیاد دانشمندان به ژنوم این جاندار شده است.

محققان جدید، با استفاده از یک تکنیک توالی‌یابی ژنتیکی برای انجام آنالیزهای خود و تکنیک دیگری برای برای تثبیت خواندن آن، ابزارهایی برای محققان جهت مطالعه و دستکاری ژنوم آکسولوتل به ارمغان آورده‌اند. نتایج تحقیقات این دانشمندان در مجله‌ی Nature به چاپ رسیده‌است.

Ryan Kerney، بیولوژیست دانشگاه Gettysburg College که مقالات زیادی در زمینه‌ی ژنوم دوزیستان چاپ کرده است ولی در این تحقیق شرکت ندارد، می‌گوید: “همه‌ی تکنینک‌های موجود در این تحقیق در در پیشرفته‌ترین مراحل خود قرار دارند و اطلاعات بدست آمده برای هر ژنوم دیگری غیر قابل باور هستند.”


مقاله‌ مرتبط:توالی‌یابی ژنوم ذرت باستانی؛ وحشی در برابر اهلی


این جانور، اولین سمندری است که تا کنون ژنوم آن توالی‌یابی شده‌است. طبق گزارشات Elly M. Tanaka، داشمند برجسته در مؤسسه‌ی تحقیقاتی پاتولوژی مولکولی در وین، دلیل اینکه توالی‌یابی ژنوم این جانور زمان زیادی بطول انجامیده‌است، این‌است که ژنوم آن بخش‌های تکراری زیادی دارد. این تحقیق تلاش محاسباتی بسیار بزرگی بود که نیازمند تکنیک‌هایی بود که کاملا برای این منظور طراحی شده‌باشند.

Dr. Tanaka می‌گوید: “می‌خواهیم به تغییرات عظیمی در RNA و پروتئین‌ها که سلول‌ها جهت تبدیل شدن از یک سلول بالغ به یک سلول بنیادی حاصل می‌کنند، پی‌ببریم. و اینکه بدانیم چگونه یک آسیب می‌تواند ابن تغییر عظیم را بوجود آورد. و بدون دانستن اینکه چگونه بخش‌های مختلف ژنوم جهت تغییر نوع رفتار سلول بکار می‌روند،نمی‌توانیم به این موضوع پی‌ببریم”.

دانشمندان تعدادی از ژن‌هایی را که در بازسازی دخالت دارند، همچنین تعدادی از ژن‌هایی که فقط در آکسولوتل وجود دارد را شناسایی کرده‌اند. ولی هنوز کارهای زیادی وجود دارد که باید انجام شوند.

Dr. Tanaka می‌گوید: “ماجرا در حال آغاز است. کامل‌کردن ژنوم، فرصت‌های زیادی را در مطالعه‌ی اینکه چگونه موجودات زنده بازسازی و احیا می‌شوند، به ارمغان خواهد آورد. دقیقا به همان اندازه‌ای که هنگامی که ژنوم انسانی را رمزگشایی شد شگفت‌زده بودیم، هیجان‌زده و شگفت‌زده‌ایم.”