Осенью некоторые олени сбрасывают рога; биологи выделили два гена, позволяющие им каждый раз весной и летом быстро отращивать новые.
©Wikipedia
Многие виды оленей ежегодно сбрасывают рога и отращивают новые. Они формируются из хрящевой ткани, которая быстро сменяется костной и минерализуется, — за этот процесс ответственны два ключевых гена. К таким результатам пришли стэнфордские генетики, статья которых опубликована в свежем выпуске Journal of Stem Cell Research & Therapy.
«У нас две задачи, — говорит ведущий автор работы профессор Питер Янг (Peter Yang), — разобраться в генетической регуляции роста оленьих рогов и понять, как мы можем использовать это для предотвращения и лечения заболеваний костей, таких как остеопороз, и для ускорения сращивания переломов».
В самом деле, способность оленей быстро регенерировать кость нечасто встречается среди высших животных: в подходящих условиях летом они могут наращивать до двух сантиметров в сутки. Для этого в дело вступают стволовые клетки — предшественницы костной ткани. Их пул находится на кончиках рогов, наращивая их «снаружи внутрь». Ученые получили образцы этих клеток и исследовали их в лаборатории.
Авторы использовали целый набор современных методов генетики, включая анализ сигнальных молекул РНК, точечное отключение или, наоборот, избыточную экспрессию отдельных генов. Все это позволило в итоге обнаружить два гена, играющих важнейшую роль в регенерации костной ткани оленьих рогов: uhrf1 (ответственный за пролиферацию, деление клеток и разрастание ткани) и s100a10 (стимулирующий быструю минерализацию).
Эксперименты, поставленные на стволовых клетках мышей, подтвердили, что подавление uhrf1 резко замедляет рост ткани, а его стимуляция — ускоряет. Усиление экспрессии s100a10 вызывало активное накопление кальция и минерализацию растущей «в пробирке» кости.
