Punoglavci su za žabe kao što su pomorandže za jabuke.
„Oni su tako različiti“, rekao je profesor Univerziteta u Sinsinatiju Danijel Buholc.
U svojoj laboratoriji za biologiju, on i njegovi studenti proučavaju hormone koji izazivaju dramatičnu promenu zvanu metamorfoza.
„Rep nestaje, ali ne pre nego što punoglavcima porastu noge“, rekao je on. „Pluća im postaju bolje. Lice im je potpuno preuređeno. Razvijaju stereoskopski vid. Oko 90% njihovog digestivnog sistema nestaje, ali se formira stomak.
„Njihov imuni sistem se menja. Hemoglobin im se menja. Čak im se menja i pigment oka“, rekao je on. „Zato je metamorfoza žaba zaista dobar model za proučavanje hormona i razvoja. Ima tako dramatičan efekat.“
U svojoj laboratoriji, Buholc koristi alat za uređivanje gena CRISPR da modifikuje afričke kandžaste žabe, vrstu koja se koristi kao model sistema u biologiji i medicini. CRISPR omogućava istraživačima da promene određene niti proteina koji čine DNK.
U jednom eksperimentu, Buholc je sprečio razvojni hormon koji se zove aldosteron da se veže za njegov određeni receptor. Očekivali su da bi ovo moglo zaustaviti metamorfozu.
Šta se desilo?
„Odgovor je ništa. Tako smo pažljivo pogledali fenotip. Ali ništa se nije promenilo“, rekao je on.
Buholc je rekao da je verovatno da više povezanih hormona ima duple uloge, omogućavajući razvoj da se nastavi čak i u odsustvu jednog.
„Mnogo puta imate mutaciju, ali to se može nadoknaditi drugim proteinima“, rekao je on. „Rak je takav. Ako napravite jednu mutaciju u ćeliji, nećete dobiti rak. Potrebna je serija višestrukih mutacija gde ta ćelija više nije regulisana.“
Buholc i njegovi učenici će zatim ciljati više hormona kako bi odredili njihovu ulogu u metamorfozi.
„To je veoma komplikovan sistem. Dakle, pitanje je, kako da shvatimo šta se dešava?“ rekao je Buholc.
Dok se čini da žabe i ljudi imaju malo toga zajedničkog, novorođenčad prolaze kroz dramatične promene po rođenju kada im se prereže pupčana vrpca i njihov sistem za varenje i cirkulaciju iznenada postane nezavisan od maminog. Pri rođenju, preklop u srcu se zatvara da pošalje krv u pluća. Moraju da unose ishranu kroz svoj sistem za varenje. I odjednom moraju da regulišu sopstvenu telesnu temperaturu, rekao je Buholc.
Isto tako, još imamo mnogo toga da naučimo o ulozi hormona u regulisanju našeg sopstvenog rasta, razvoja i imunološkog sistema, između ostalih procesa.
„Što više možemo da naučimo o žabama, više možemo da naučimo o sebi. A to su ubedljivi razlozi da proučavamo životinje“, rekao je on.
