La pequeña hidra, un invertebrado de agua dulce relacionado con las medusas y los corales, tiene una capacidad asombrosa para renovar sus células y regenerar el tejido dañado. Corte una hidra por la mitad y regenerará su cuerpo y sistema nervioso en un par de días. InvestigadoresEn la Universidad de California, Davis ha rastreado el destino de las células de hidra, revelando cómo tres líneas de células madre se convierten en nervios, músculos u otros tejidos.
Celina Juliano, profesora asistente en el Departamento de Biología Molecular y Celular de UC Davis, el científico del proyecto Stefan Siebert y sus colegas, incluido Jeff Farrell, un investigador postdoctoral en la Universidad de Harvard, secuenciaron las transcripciones de ARN de 25,000 células de hidra individuales para seguir la trayectoria genética decasi todos los tipos de células diferenciadas.
"La belleza de la secuenciación de células individuales y por qué esto es tan importante para los biólogos del desarrollo es que podemos capturar los genes que se expresan a medida que las células se diferencian de las células madre en sus diferentes tipos de células", dijo Juliano.
El estudio proporciona a los biólogos del desarrollo un mapa de alta resolución de los tres linajes del desarrollo de células madre en hidra. El conjunto de datos ayudará a los investigadores a comprender las redes reguladoras de genes en el inicio de la evolución que se comparten entre muchos animales, incluidos los humanos, dijo Siebert.Comprender cómo la hidra regenera todo su sistema nervioso, por ejemplo, podría ayudarnos a comprender mejor las enfermedades neurodegenerativas en humanos.
Regenera a partir de tres líneas de células madre
Hydra renueva continuamente sus células de tres poblaciones diferentes de células madre. Los investigadores analizaron conjuntos de moléculas de ARN mensajero, llamadas transcriptomos, de células de hidra individuales y agruparon las células en función de sus genes expresados. Luego pudieron construir un árbol de decisión que mostrara cómo cadalinaje de células madre da lugar a diferentes tipos de células y tejidos. Por ejemplo, el linaje intersticial de células madre produce células nerviosas, células de glándulas y las células punzantes en los tentáculos del animal.
"Al construir un árbol de decisión para el linaje intersticial, encontramos inesperadamente evidencia de que la vía de diferenciación de neuronas y células de las glándulas comparte un estado celular común", dijo Juliano. "Por lo tanto, las células madre intersticiales parecen pasar a través de un estado celular que tienepotencial de glándula y neurona antes de tomar una decisión final "
El mapa molecular de una sola célula también permitió a Juliano y sus colegas identificar genes que pueden controlar estos procesos de toma de decisiones, que serán el foco de futuros estudios.
Los investigadores están especialmente interesados en la capacidad de la hidra para regenerar su sistema nervioso, lo que podría brindar información sobre el tratamiento de traumas o enfermedades degenerativas en humanos.
"Todos los organismos comparten la misma vía de respuesta a la lesión, pero en algunos organismos como la hidra, conduce a la regeneración", dijo el coautor y estudiante graduado Abby Primack. "En otros organismos, como los humanos, una vez que nuestro cerebro está lesionado, tenemos dificultades para recuperarnos".porque el cerebro carece del tipo de habilidades regenerativas que vemos en la hidra "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Davis . Original escrito por Greg Watry. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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