Keď bolo jazero Xochimilco neďaleko mesta Mexico City jazero Texcoco a Aztékovia založili v roku 1325 svoje hlavné mesto ostrova Tenochtitlán, v okolitom jazere prosperoval veľký vodný mlok. Axolotl má hlboké korene v aztéckom náboženstve, pretože sa verilo, že boh Xolotl, pre ktorého je zviera pomenované, sa zmenil na axolotl - hoci to nebránilo Aztékom, aby si čas od času užívali pražený axolotl. Zvyk jedenia axolotl pokračuje dodnes, aj keď druh sa vo voľnej prírode stal kriticky ohrozeným.
Záchrana mloka, ktorú príroda nazýva „milovaným obojživelníkom biológie“, nadobúda osobitný význam vzhľadom na pozoruhodné vlastnosti zvieraťa. Axolotl sú neotenickí, čo znamená, že obojživelníci spravidla nie sú úplne dospelí ako iné druhy mlokov, namiesto toho si udržujú svoje žiabre a žijú svoj život pod vodou ako druh mladistvých. V zriedkavých prípadoch alebo pri stimulácii v laboratóriu prejde axolotl metamorfózou a vyvinú pľúca, aby nahradili svoje žiabre.
Tieto jedinečné vlastnosti sprevádzajú pozoruhodne zložitý genóm s 32 miliardami párov báz v porovnaní s približne 3 miliardami párov báz v ľudskej DNA. Axolotl má najväčší genóm, aký bol kedy úplne sekvenovaný. Prvýkrát ho dokončil minulý rok tím európskych vedcov. Univerzita v Kentucky, ktorá vedie výskum v oblasti axolotov v Spojených štátoch amerických, dnes oznámila, že vedci pridali do európskeho úsilia postupnosť celých chromozómov - „asi tisícnásobný nárast dĺžky zostavených kusov“, tvrdí Jeremiah Smith, docent biológie na University of Kentucky. Vedci dúfajú, že tieto nové údaje využijú na využitie niektorých jedinečných schopností axolotlu.
Axolotl je mlok s pozoruhodnou regeneračnou schopnosťou. Môže prerásť chvost, končatiny, miechu - dokonca aj ich mozgy. (Univerzita v Kentucky) Rovnako ako iné mloky, aj axolotl majú schopnosť úplne regenerovať celú končatinu, keď sú stratené. „Mloci majú túto jedinečnú schopnosť regenerovať takmer všetko, čo ste im odrezali, “ hovorí Smith. Mloci môžu dokonca regenerovať miechy, oči a časti ich mozgu.
Zatiaľ čo schopnosť znovu dorásť celú ruku je pre ľudí mimo dosahu, štúdium axolotlského genómu by mohlo odhaliť genetické metódy regenerácie tkaniva, ktoré by sa mohli použiť v lekárskom výskume. Smith hovorí, že regeneračné schopnosti axolotl zahŕňajú použitie kmeňových buniek, ako aj neznámu metódu spôsobujúcu, že sa bunky v mieste poranenia vrátia na kmeňové bunky.
„Axolotl sú vzorovým druhom už viac ako 150 rokov, “ hovorí Smith. Sekvenovanie tohto genómu, vyvrcholenie desaťročí práce pre niektorých zúčastnených vedcov, predstavuje obrovský míľnik, pretože umožní vylepšiť prácu na špecifických génových interakciách, ktoré umožňujú axolotlom regenerovať končatiny. Smith tvrdí, že jeho tím teraz pracuje s európskou skupinou na zlepšení a leštení zhromaždenia genómu.
David Gardiner, profesor biológie na kalifornskej univerzite Irvine, ktorý pracoval s axolotlmi a študoval regeneráciu po celé desaťročia, hovorí, že gény, ktoré regulujú regeneráciu, nie sú nevyhnutne jedinečné pre mloky.
„Mloci nie sú zvláštni. Nie je to tak, že majú špeciálne regeneračné gény, “hovorí Gardiner. Mloky však regulujú svoje gény odlišne od iných druhov. Cieľom je nakoniec nájsť spôsob, ako signalizovať dráhy medzi génmi a aktivovať schopnosť regenerovať genetický materiál a nakoniec tkanivo. Takýto proces by bol možný pomocou typu „inteligentného bandáže“, ktorý aktivuje určité dráhy, alebo spustením procesu pomocou nástroja na úpravu génov, ako je CRISPR-Cas9.
„To by ste však nemohli urobiť, keby ste nevedeli, o aké regióny ide, “ hovorí Gardiner. Tvrdí, že „herkulovské úsilie“ Smitha a jeho kolegov o sekvenovanie genómu pomôže tento proces posunúť ďalej.
Výskum by mal tiež pomôcť vedcom pochopiť genetiku všeobecne. "Naše porozumenie sa posunie na ďalšiu úroveň, " hovorí Gardiner. Pokiaľ ide o regeneráciu, vedci sa zaujímajú o to, ako môžu niektoré gény ovplyvniť a interagovať s ostatnými tisíckami párov báz ďalej.
Drs. Jeramiah Smith a Randal Voss vo svojom laboratóriu na University of Kentucky. (Univerzita v Kentucky) Smith a jeho tím už využili túto novú mapu genómu identifikáciou génu, ktorý je zodpovedný za spôsobenie srdcovej vady, ktorá sa vyskytuje medzi axolotlami. „V zásade si svoje srdcia počas skorého života nevyvíjajú správne, “ hovorí Smith. Znalosť génov zodpovedných za túto poruchu môže vedcom pomôcť pochopiť, čo môže u ľudí spôsobovať srdcové problémy.
Práca má tiež dôsledky na ochranu. Zatiaľ čo axolotl môže byť v laboratóriách určitej podskupiny génových vedcov pomerne bežný, mlok sa v prírode pod veľkým tlakom vyskytuje vo voľnej prírode. Keď Aztécka ríša padla na Španielsku, Európania premenili pôvodnú metropolu na Mexico City. Mestská oblasť sa odvtedy rozširuje, často na úkor mokraďového biotopu, ktorý sa kedysi rozšíril cez údolie Mexika.
Dnes je jazero Xochimilco tieňom jazera Texcoco. Nachádza sa na juhovýchod od mesta Mexico. Táto oblasť je obľúbená u turistov a víkendov z mesta, ktorí si prenajímajú lode v oblasti kanála. Podľa Medzinárodnej únie na ochranu prírody znečistenie mestských vôd, komerčný rozvoj, poľovníctvo, zmena podnebia a invazívne druhy ohrozujú zvyšnú populáciu divých axolotov v kanáloch jazera Xochimilco.
Luis Zambrano, biológ Národnej autonómnej univerzity v Mexiku, ktorý pracuje s axolotlami, tvrdí, že práca s genómom zvyšuje význam ochrany obojživelníkov vo voľnej prírode.
„Axolotl môžu prežiť v nádržiach, ale jeho variabilita sa môže znížiť, pretože počet obyvateľov a pôvod sú obmedzené, “ hovorí Zambrano v e-maile. „Ak chceme používať tento genóm mloka, stala sa veľmi dôležitá všeobecná variácia divo žijúcich populácií. ako systém schopný pomáhať ľudskému zdraviu. “
Aztékovia vedeli o regeneračnej sile axolotla a prisúdili to právomociam preneseným Xolotlom. Teraz najväčšou prekážkou skutočného porozumenia tajomstva tejto zdanlivo božskej schopnosti je hrozba, ktorú predstavujeme pre samotné zviera, z ktorého sa dúfame naučíme.
