Los secretos del ajolote mexicano
The Mexican axolotl hides the ‘secret’ on how to regenerate our body

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This rare Axolotl salamander has a reason to smile as he welcomes visitors as the star attraction at an Aquaria Fun Park in Austria. Unlike his relatives he has not ended up struggling to escape pollution back home in Mexico or being experimented in a lab where they are a much sought after research object. They have been almost wiped out in the wild due to pollution and the fact they are widely regarded as a tasty delicacy. The International Union for Conservation of Nature's annual Red List of threatened species lists only two lakes still known to have specimens. In captivity they are also popular - but unlike this lucky specimen it is mainly in laboratories where they are prized for their ability to grow new limbs when they are severed, and the ease on which their young can be experimented with. It was regarded as a medical sensation when it was found the can Axolotl not only fully regenerate limbs but also internal organs, including it's spine and part of its brain. Scientists believe the animal could eventually hold the key to human limb regeneration. So safe in his home at the aquarium in Steinerkirchen an der Traun in Austria this Axolotl has a few things to be grateful for. (ends)

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Español

el único animal capaz de regenerar extremidades amputadas y órganos y tejidos lesionados

Si hay una criatura que, por sus características biológicas, ha atraído el interés de los científicos es la salamandra, ya que es el único animal vertebrado capaz de regenerarse.

En el grupo de estos anfibios se destaca el ajolote -o Axolótl- mexicano (Ambystoma mexicanum) por sus extraordinarios procesos para regenerar extremidades amputadas y otros órganos y tejidos del organismo.

Se ha observado, por ejemplo, que si estos animales pierden una extremidad, son capaces de regenerarla en cuestión de semanas, con todos sus huesos, músculos y nervios en los lugares apropiados.

Aún más fascinante, dicen los investigadores, es la habilidad del ajolote para reparar su médula espinal cuando ésta sufre una lesión y lograr que funcione como si no hubiera sufrido daños.

Además puede reparar otros tejidos -como el retinal- y curar heridas sin dejar cicatrices.

No sólo eso. Este anfibio, que está en peligro de extinción en su hábitat natural, también ha atraído el interés de los investigadores por la relativa facilidad con que puede reproducirse.

Por eso, desde hace unos 150 años los científicos han estado cultivando estos animales en el laboratorio e intentado descubrir los secretos de sus extraordinarios procesos biológicos y sus potenciales aplicaciones en la medicina humana.

Por ejemplo, en la reparación de lesiones cerebrales o de medula espinal y la prevención de cicatrices cardíacas.

Ahora un equipo de científicos internacional descubrió uno de sus secretos: el ajolote tiene el genoma más grande que se ha secuenciado hasta ahora, mucho más grande que el humano.

Este anfibio tiene 32.000 millones de pares de bases de ADN, 10 veces mayor que el genoma humano, el cual posee 3.200 millones de pares de bases de ADN.

“Este hallazgo será una poderosa herramienta para estudiar la base molecular de la regeneración de extremidades y otras formas de regeneración”, afirma el estudio publicado en la revista Nature.

Secuenciación

La doctora Elly Tanaka, del Instituto de Investigación de Patología Molecular de Viena, ha logrado cultivar en el laboratorio una de las poblaciones más grandes de ajolotes.

Junto con su equipo logró desarrollar avanzadas herramientas moleculares para el ajolote, que revelaron las secuencias de codificación de proteínas en el genoma del animal.

Así, los científicos lograron identificar las células encargadas de reiniciar el proceso de regeneración y describir las vías moleculares que controlan esos procesos.

Pero para entender detalladamente cómo funciona la regeneración y por qué éste es un proceso tan limitado en la mayoría de las especies, los investigadores necesitaban tener acceso a los datos genómicos del anfibio para poder estudiar su evolución y regulación de genes.

Esto no había logrado completarse debido al enorme tamaño de este genoma: 32.000 millones de pares de bases de ADN, hasta ahora.

“Ahora tenemos el mapa (genético) en nuestras manos para investigar cómo unas estructuras tan complicadas como las de las extremidades pueden regenerarse”, afirma Sergei Nowoshilow, coautor del estudio.

“Este es un momento decisivo para la comunidad de científicos que trabajamos con el ajolote, un verdadero hito en una aventura de investigación que comenzó hace más de 150 años”, agrega.

El genoma completo del ajolote, el mayor que ha sido decodificado hasta ahora, fue secuenciado con la colaboración de investigadores utilizando nuevos sistemas de software desarrollados específicamente para el estudio.

English

The axolotl is the only vertebrate capable of regenerating amputated limbs and damaged organs and tissues.

The axolotl is in danger of extinction in its natural habitat.

An international team of researchers, including Mexican scientists from Langebio-Cinvestav, has sequenced the axolotl genome for the first time. Their results, published today in the journal Nature, reveal the 32,000 million letters of the DNA of this organism, technically known as Ambystoma mexicanum. A very relevant effort considering that the axolotl has a genome ten times larger than that of the human being and is, to date, the largest ever sequenced.

What the axolotl’s genome reveals

For more than 150 years, the axolotl has attracted the attention of researchers by possessing the extraordinary ability to regenerate bones, muscles and nerves of a region of its body that has been amputated. The species Ambystoma mexicanum can also repair its spinal cord and retinal tissue in the case of having been sectioned, a skill that has put the spotlight on this amphibian with a graceful appearance.

Knowing the complete DNA of this species, capable of completely regenerating its body not only during its young age, but also in the adult stage, offers us a very powerful tool to understand the molecular mechanisms of limb repair and other parts of the body. organism. The analysis of its genome, however, had numerous difficulties due to the large number of repeated sequences that it has – and that represent, approximately, two thirds of the total DNA.

The researchers argue that the axolotl has more than 23,000 coding genes, that is, DNA sequences that contain instructions for making proteins. This figure is somewhat higher than in humans, but lower than in the case of the planaria Schmidtea mediterranea, whose genome has also been deciphered in the latest issue of the journal Nature. The team also identified regions of the axolotl’s DNA that are not present in reptiles, birds and mammals, but that seem to play an interesting role in cells involved in the repair of damaged limbs. Research on these genes will serve to elucidate the role they have in regeneration, which could be translated in the medium or long term into very important biomedical advances.

One of the most remarkable curiosities is that the axolotls do not have the Pax3 gene, an essential sequence for the development of other animals, but whose function could have been replaced by another different gene, called Pax7. “Now we have the map in our hands to investigate how complicated structures such as legs can regenerate,” says Sergej Nowoshilow, first author of the work published in Nature. “It is a turning point for the community of researchers who work with the axolotl, a fundamental milestone in the scientific adventure that began more than 150 years ago.