axolotls는 잃어버린 팔다리를 재생할 수있는 유형의 도롱뇽입니다. 이 능력은 부분적으로 Pax7이라는 유전자의 발현을 제어하는 매우 민감한 온 오프 스위치 때문입니다.
PAX7은 사지의 근육, 연골 및 기타 조직의 발달에 필수적인 전사 인자입니다. PAX7이 발현되면, 이들 조직은 성장하고 재생 될 수있다. 그러나 PAX7이 꺼지면이 조직은 성장을 멈추고 결국 죽습니다.
axolotls에서, Pax7 유전자는 miR-21이라는 microRNA에 의해 조절된다. miR-21은 PAX7 유전자에 결합하여 발현되는 것을 방지하는 소분자이다. 이것은 정상적인 axolotl에서 pax7이 발달하는 사지에서만 표현된다는 것을 의미합니다.
그러나, axolotl이 사지를 잃으면 miR-21의 발현이 감소된다. 이를 통해 PAX7을 표현할 수 있으며, 이로 인해 잃어버린 사지의 재성장으로 이어집니다.
Pax7 On-Off 스위치의 초고는 특성은 Axolotl이 사지를 재생하는 능력에 필수적입니다. 스위치가 충분히 민감하지 않은 경우, Pax7은 너무 많은 세포에서 발현 될 것이며 Axolotl은 종양을 발달시킬 것이다. 반대로, 스위치가 너무 민감한 경우, Pax7은 충분한 세포에서 발현되지 않으며 Axolotl은 사지를 재생할 수 없습니다.
Pax7 On-Off 스위치는 단일 유전자가 사지 재생과 같은 복잡한 과정을 어떻게 제어 할 수 있는지에 대한 놀라운 예입니다. 이 스위치의 작동 방식을 이해하면 사지에 영향을 미치는 부상 및 질병에 대한 새로운 치료로 이어질 수 있습니다.
추가 정보
* Axolotl은 사지를 재생할 수있는 유일한 동물은 아닙니다. 팔다리를 재생할 수있는 다른 동물로는 도롱뇽, 신약 및 불가사리가 있습니다.
* 사지를 재생하는 능력은 대부분의 척추 동물에서 잃어버린 원시적 특성으로 생각됩니다.
* 과학자들은 사지에 영향을 미치는 부상 및 질병에 대한 새로운 치료법을 개발하기 위해 사지 재생의 유전학 및 분자 생물학을 연구하고 있습니다.
