See mereloom elab igavesti – kuidas see on võimalik

Meriroos Foto: Christophe Dupre / Keiko Weir

Loomariigis leidub palju liike, kes suudavad oma keha erakordselt hästi taastada, kuid ükski neist pole nii osav kui Cnidaria hõimkonda kuuluvad mereloomad, nagu meduusid, meriroosid ja merianemoonid. Viini ülikooli teadlased uurisid merianemooni (Nematostella vectensis) genoomi, et mõista, kuidas need olendid võivad olla surematuse saladusele lähemal kui teised.

Hiljutises uuringus avastasid teadlased esimest korda merianemooni multipotentsed tüvirakud, mis võivad selgitada, kuidas need loomad suudavad edukalt võidelda aja hävitavate mõjudega. Inimestel on küll tähelepanuväärsed taastumisvõimed – haavad paranevad, luumurrud kasvavad kokku ja mõned organid võivad taastuda tõsistest vigastustest –, kuid ükski neist omadustest ei võrdu tillukese merianemooni tervenemisvõimega.

N. vectensis, kes elab USA idarannikul ja väikeste populatsioonidega ka läänerannikul ning Suurbritannia kaguosas, kuulub Cnidaria hõimkonda, ja on tuntud oma võime poolest taastada terve keha. Mõned selle hõimkonna liikmed, näiteks meduus Turritopsis dohrnii, on funktsionaalselt surematud. Tänu sellele vananemisprotsessi eiramise võimele on need loomad muutunud oluliseks vananemisvastases teadustöös.

Ajakirjas Science Advances avaldatud uuringus tuvastasid Viini ülikooli teadlased merianemoonil väikeseid multipotentseid rakke, mis võimaldavad Cnidaria loomadel justkui pidevalt ammutada nooruse eliksiiri. Inimestel võimaldavad tüvirakud piiratud ulatuses teatud kehakudede uuenemist, kuid Cnidaria loomad näitavad palju ulatuslikumalt kogu keha regenereerimise võimet.

Kuna N. vectensis võib paljuneda nii suguliselt kui mittesuguliselt ja teda on lihtne laboritingimustes kasvatada, on temast kiiresti saanud «mudelorganism» surematuse mehhanismide laiemal uurimisel. Kuigi teadlased on ammu teadnud, et merianemoonil esineb vananemise märke vähe või üldse mitte, ei ole nad seni suutnud tuvastada tüvirakke, mis seda igavest noorust suunavad, peamiselt nende äärmise väiksuse tõttu.

Viini ülikooli vanemteadlane Ulrich Technau ja tema meeskond kasutasid uut meetodit nimega «üheraku genoomika», et leida need puuduvad tüvirakud. Teadlased suutsid eristada teatud rakkude tüvirakuliini, mis arenes transkriptoomi profiilide põhjal, mis on mRNA transkriptsioonide kogum.

Täna on võimalik eristada koes üksikuid rakke ja kindlaks teha nende genoom. Nii leitigi üles tüvirakud: genoomi osaks on ka RNA, mis määrab ära selle, milliseid konkreetseid valke rakk sünteesib ning selle alusel saabki öelda, kas tegemist on tüvirakuga või mitte.

Merianemoonis leiti neid rakke üsna suurel hulgal ning need on nn multipotentsete rakkude kogumid, mis võivad muutuda nii närvirakkudeks kui muudekski keharakkudeks. Merianemooni geneetiline loomus võimaldab tal oma tüvirakuvarudest sobilikul hetkel toota kas keha-, närvi- või sugurakke. Geeniuuringutega on kindlaks tehtud, et see võime on evolutsiooniliselt 600 miljonit aastat vana.

Nüüd, kui teadlased on leidnud põnevaid tüvirakukandidaate, uuritakse tulevikus  sügavamalt mehhanisme, mis muudavad Cnidaria loomad, nagu merianemoon, vananemise mõju vastu erakordselt võimekaks, samal ajal kui peaaegu kõik teised liigid maailmas seda võimet ei oma.

Allikas: popularmechanics.com