Axolotlsは、失われた手足を再生できる一種のサンショウウオです。この能力は、Pax7と呼ばれる遺伝子の発現を制御する超敏感なオンオフスイッチに一部起因しています。
Pax7は、筋肉、軟骨、および手足の他の組織の発達に不可欠な転写因子です。 Pax7が発現すると、これらの組織は成長して再生できます。ただし、Pax7がオフになると、これらの組織は成長を止め、最終的には死にます。
Axolotlsでは、Pax7遺伝子はmiR-21と呼ばれるmicroRNAによって調節されています。 miR-21は、Pax7遺伝子に結合し、発現しないようにする小分子です。これは、通常のaxolotlsでは、Pax7は発達中の手足でのみ発現されることを意味します。
ただし、axolotlが肢を失うと、miR-21の発現が減少します。これにより、Pax7を発現させることができ、それが失われた肢の再成長につながります。
Axolotlsが手足を再生する能力には、Pax7オンオフスイッチの超敏感な性質が不可欠です。スイッチが十分に敏感でない場合、Pax7はあまりにも多くの細胞で発現し、Axolotlは腫瘍を発症します。逆に、スイッチが敏感すぎる場合、Pax7は十分な細胞で発現しず、Axolotlはその手足を再生できません。
PAX7オンオフスイッチは、単一の遺伝子が四肢再生などの複雑なプロセスを制御する方法の顕著な例です。このスイッチがどのように機能するかを理解することで、手足に影響を与える怪我や病気の新しい治療法につながる可能性があります。
追加情報
* Axolotlsは、手足を再生できる動物だけではありません。手足を再生できる他の動物には、サンショウウオ、イモリ、ヒトデが含まれます。
*手足を再生する能力は、ほとんどの脊椎動物で失われた原始的な特性であると考えられています。
*科学者は、四肢に影響を与える怪我や疾患の新しい治療法を開発するために、四肢再生の遺伝学と分子生物学を研究しています。
