Franken Plattwürmer Köpfe und Gehirne anderer Arten wachsen

Rufen sie Franken Plattwürmer. Wissenschaftler haben Würmer mit den Köpfen und die Gehirne anderer Arten erstellt, nur durch die Kommunikation zwischen den Zellen zu manipulieren.

Die Forschung ist ein Beispiel dafür, wie die Entwicklung von mehr als Genetik allein kontrolliert wird. Die Forscher nicht ändern, die Plattwürmer DNA in keiner Weise, sondern stattdessen manipuliert Proteine, die Gespräche zwischen den Zellen steuern.

"Es wird allgemein angenommen, dass die Sequenz und Struktur von Chromatin – das Material, aus denen sich Chromosomen – bestimmen Sie die Form eines Organismus, aber diese Ergebnisse zeigen, dass die Funktion der physiologischen Netze die artspezifische Standard Anatomie überschreiben kann" Studie Forscher Michael Levin, Biologe an der Tufts University, sagte in einer Erklärung. [Sehen Sie Fotos von den Franken Plattwürmer mit verschiedenen Köpfen, Gehirn]

Die Änderungen sind temporär für die Würmer, deren Köpfe zu beginnen, um wieder zurück zu ihrer ursprünglichen Form in Wochen. Aber Forscher hoffen, dass die Ergebnisse führen zu Behandlungen für Geburtsschäden und sogar regenerative Medizin, die darauf abzielt, zu ersetzen oder neu erstellen Gewebe und Organe beschädigt.

Die Forscher untersuchten eine kleine Süßwasser Flatworm, Girardia Dorotocephala, die bekannt ist für die Möglichkeit, verlorene Gewebe zu regenerieren. Diese Plattwürmer behalten eine große Anzahl von Zellen, die sogenannten Neoblasts, die sind totipotente Stammzellen, was bedeutet, dass sie jeden Zelltyp im Körper werden können. Beim Menschen sind die Zellen nur in den ersten Tagen der Embryonalentwicklung totipotent.

Zuerst schneiden die Wissenschaftler die Köpfe ihrer Labor-Proben ab. Als nächstes unterbrochen, um die Flatworm regenerierende ändern Kopf, Levin und seine Kollegen Protein Kanäle genannt Gap Junctions. Zellen senden elektrische Impulse durch diese Kreuzungen, um kommunizieren zu können. Die Forscher fanden heraus, dass sie leicht des Wurms anstoßen könnte entwickeln Kopf und Gehirn Formen ähnlich denen von anderen eng Flatworm Arten Verwandten.

G. Dorotocephala Sport normalerweise einen spitzen Kopf mit zwei länglichen, earlike Projektionen (so genannte Ohrmuscheln) neben den Augen. Nach der Behandlung entwickelt einige der Würmer ihre normale Köpfe, während andere gerundete Köpfe wie die von S. Mediterraneawuchs; Köpfe mit dicken Hals und Spitzen, catlike "Ohren" wie die von p. Felina; oder dreieckigen Köpfe wie die von D. Japonica.

Die Gehirne schien Anzug mit der veränderten Kopfform folgen, so dass Plattwürmer, die einen Kopf geformt wie regeneriert, die D. Japonica, zum Beispiel auch Gehirn Morphologien, dass zeigten kürzer und breiter als die von G. Dorotocephala und charakteristischer D.Japonica waren.

Weiter zwei Arten waren von einander auf der evolutionäre Stammbaum, desto schwieriger war es, dieser Mix-and-Match-Effekt zu induzieren, die Forscher berichteten Online-24. Nov. im International Journal of Molecular Sciences.

"Diese Erkenntnisse werfen erhebliche Fragen wie Gene und bioelektrischen Netzwerke interagieren, um komplexe Strukturen zu bauen,", sagte Levin. Wenn Gene eines Organismus Körper eine Blaupause vorsehen, Zellen sind wie die Bauarbeiter erforderlich, um den Plan in eine Struktur zu verwandeln – und Gap Junctions sind die Walkie-talkies diese Arbeiter zu verwenden, um zu kommunizieren. Die Kommunikation zu stören, und Sie können den Bauprozess stören.

G. Dorotocephala blieb nur eine begrenzte Zeit, bevor die Neoblasts übernahm und die alten Kopf und Gehirn Formen bekräftigte verändert. Levins Lab entwickelt jedoch zuvor eine andere Art von Flatworm wachsen zwei Köpfe und auch so bleiben.

Folgen Sie Stephanie Pappas auf Twitter ein nd Google + . Folgen Sie uns @livescience, Facebook & Google +.