Kun Xochimilco-järvi lähellä Meksikoa oli Texcoco-järvi, ja atsteekit perustivat saaren pääkaupunginsa Tenochtitlanin vuonna 1325, ympäröivään järveen menestyi suuri vesisalamanttimies. Aksolotlin juuret ovat atsteekien uskonnossa, koska jumalan Xolotlin, jolle eläin on nimetty, uskotaan muuttuneen aksolotliksi - vaikka se ei estänyt atsteekit nauttimasta paahdetusta aksolotlista ajoittain. Aksolotlin syömisen tapa jatkuu tähän päivään saakka, vaikka laji onkin tullut kriittisesti uhanalaiseksi luonnossa.
Salamanderin pelastamisella luonnolle, jota kutsutaan biologian rakastetuksi sammakkoeläimeksi, on erityinen merkitys eläimen merkittävien piirteiden vuoksi. Aksolotit ovat neogeenisiä, mikä tarkoittaa, että sammakkoeläimet eivät yleensä kypsy täysin muiden salamandrien lajien tapaan, vaan pitävät kypsänsä ja elävät elämänsä veden alla eräänlaisena nuoruudena. Harvinaisissa tapauksissa tai laboratoriossa stimuloituneena, axolotl menee läpi metamorfoosin ja kehittää keuhkoja korvaavan kidukset.
Näiden ainutlaatuisten piirteiden seurauksena on huomattavan monimutkainen genomi, jolla on 32 miljardia emäsparia verrattuna ihmisen DNA: n noin 3 miljardiin emäspariin. Aksolotlilla on suurin koskaan sekvensoitu genomi, jonka viime vuonna valmisti eurooppalainen tutkijaryhmä. Kentuckyn yliopisto, joka johtaa axolotl-tutkimusta Yhdysvalloissa, ilmoitti tänään, että tutkijat ovat lisänneet kokonaisten kromosomien sekvensoinnin eurooppalaiseen pyrkimykseen - ”noin tuhatkertainen lisäys koottujen kappaleiden pituuteen”, Jeremiah Smithin mukaan. apulaisbiologian professori Kentuckyn yliopistossa. Tutkijat toivovat voivansa käyttää tätä uutta tietoa hyödyntääkseen joitain axolotlin ainutlaatuisia kykyjä.
Aksolotl on salamanteri, jolla on merkittävä kyky uudistua. Se voi kasvaa häntäänsä, raajoihinsa, selkäytimeensä - jopa heidän aivoihinsa. (Kentuckyn yliopisto) Kuten muutkin salamanderit, axolotlilla on kyky uudistaa kokonainen raaja kokonaan kadotessaan. "Salamandreilla on tämä ainutlaatuinen kyky uudistaa melkein mitä tahansa, mitä katkaisit heistä", Smith sanoo. Salamandrit voivat jopa uudistaa selkäytimet, silmät ja aivojen osat.
Vaikka kyky uudistaa koko käsivarsi on ihmisille ulottumattomissa, aksolotlgenomin tutkiminen voisi paljastaa kudosten uudistamisen geneettiset menetelmät, joita voitaisiin käyttää lääketieteellisessä tutkimuksessa. Smith sanoo, että aksolotlin regeneraatiokyky sisältää kantasolujen käytön, samoin kuin tuntemattoman menetelmän, jolla solut saadaan vauriokohdassa palaamaan kantasoluihin.
"Axolotls on ollut mallilaji yli 150 vuotta", Smith sanoo. Tämän genomin sekvensointi, vuosikymmenien työn huipentuma joillekin mukana oleville tutkijoille, edustaa suurta virstanpylvästä, koska se antaa työn hioa erityisissä geenivuorovaikutuksissa, jotka sallivat axolotlien regeneroida raajat. Smith sanoo, että hänen tiiminsä työskentelee nyt eurooppalaisen ryhmän kanssa jatkaakseen genomikokoonpanon parantamista ja kiillottamista.
David Gardiner, Kalifornian Irvine-yliopiston biologian professori, joka on työskennellyt axolotlien kanssa ja tutkinut uudistumista vuosikymmenien ajan, sanoo, että regeneraatiota hallittavat geenit eivät välttämättä ole ainutlaatuisia salamantereille.
”Salamanderit eivät ole erityisiä. Ei ole niin, että heillä olisi erityisiä regeneraatiogeenejä ”, Gardiner sanoo. Vaikka salamandrit säätelevät geenejä eri tavalla kuin muut lajit. Tavoitteena on lopulta löytää tapa signaloida reittejä geenien välillä ja aktivoida kyky uudistaa geneettistä materiaalia ja viime kädessä kudosta. Tällainen prosessi voisi olla mahdollista käyttämällä tietyntyyppistä "älykästä sidosta", joka aktivoi tietyt reitit, tai käynnistämällä prosessin geeninmuokkaustyökalulla, kuten CRISPR-Cas9.
"Et kuitenkaan voinut tehdä niin, jos et tiennyt, mitkä nämä alueet ovat", Gardiner sanoo. Hänen mukaansa Smithin ja hänen kollegoidensa "herkeä pyrkimys" genomin sekvensointiin auttaa siirtämään tätä prosessia eteenpäin.
Tutkimuksen odotetaan myös edistävän tutkijoiden ymmärrystä genetiikasta yleensä. "Se vie ymmärryksemme seuraavalle tasolle", Gardiner sanoo. Regeneroinnissa tutkijat ovat kiinnostuneita siitä, kuinka jotkut geenit voivat vaikuttaa tuhansien emäsparien päässä ja olla vuorovaikutuksessa muiden kanssa.
Drs. Jeramiah Smith ja Randal Voss laboratoriossaan Kentuckyn yliopistossa. (Kentuckyn yliopisto) Smith ja hänen tiiminsä ovat jo käyttäneet tätä uutta genomikarttaa tunnistamalla geenin, joka aiheuttaa sydämen vajaatoiminnan, joka ilmenee axolotlien keskuudessa. "He eivät periaatteessa kehitä sydäntänsä kunnolla varhaisessa vaiheessa", Smith kertoo. Tätä virheestä vastaavien geenien tuntemus voi auttaa tutkijoita ymmärtämään, mitkä voivat aiheuttaa ihmisille sydämen ongelmia.
Teoksella on vaikutuksia myös suojeluun. Vaikka aksolotl voi olla melko yleinen tietyn geenitieteilijöiden osajoukon laboratorioissa, salamandria on tosiasiassa kovan paineen alaisena yksittäisessä elinympäristössään luonnossa. Kun atsteekkien valtakunta putosi espanjalaisiin, eurooppalaiset muuttivat alkuperäiskansojen metropolin Méxicoksi. Kaupunkialue on jatkanut laajentumistaan siitä lähtien, usein Meksikon laakson yli levinneen kosteikon luontotyypin kustannuksella.
Nykyään Xochimilco-järvi on Texcoco-järven varjo. Sijoitettu kaakkoon Mexico City. Alue on suosittu kaupungin turistien ja viikkokohtalaisten keskuudessa, jotka vuokraavat veneitä kanava-alueella. Kansainvälisen luonnonsuojeluliiton mukaan yhdyskuntavesien pilaantuminen, kaupallinen kehitys, metsästys, ilmastonmuutos ja invasiiviset lajit uhkaavat kaikkia jäljellä olevia luonnonvaraisia axolotl-kantoja Xochimilco-järven kanavilla.
Meksikon kansallisen autonomisen yliopiston biologi Luis Zambrano, joka työskentelee axolotlien kanssa, sanoo, että genomityö lisää sammakkoeläinten suojelun merkitystä luonnossa.
"Axolotls voi säilyä säiliöissä, mutta sen vaihtelua voidaan vähentää väestömäärän ja alkuperän ollessa rajoitetut", Zambrano sanoo sähköpostiviestissä. "Luonnonvaraisten populaatioiden yleisestä vaihtelusta [on tullut] erittäin tärkeätä, jos haluamme käyttää tätä salamandrien genomia. järjestelmäksi, joka voi auttaa ihmisten terveyttä. "
Atsteekit tiesivät axolotlin uudistamisvoimasta, ja he antoivat sen Xolotlin käyttämiin voimiin. Nyt suurin este tämän näennäisen jumalallisen kyvyn salaisuuden ymmärtämiselle on uhka, jonka aiheamme sille eläimelle, josta toivomme oppia.
