ИСТИНА

Губки обладают значительными способностями к регенерации – от восстановления небольшого фрагмента тела до развития целого организма из диссоциированных клеток. На морфологическом уровне в той или иной степени регенерация описана у многих видов, тогда как работы по молекулярным механизмам регенерации лишь начинают появляться. Даже для конкретной модели повреждения (удаления небольшого фрагмента тела) существует несколько вариантов морфогенезов у разных видов губок: формирование «бластемы» из недиффренцированных клеток различного происхождения вблизи раны, или же согласованного движения клеток в составе пластов, примыкающих к ране. В качестве попытки расшифровки молекулярных механизмов, управляющих регенерацией, мы проанализировали данные RNA-seq, полученные путем секвенирования РНК из регенератов губки H. dujardinii. РНК выделяли в трех временных точках, соответствующих ключевым событиям регенерации: 3 ч, 12 ч и 24 ч после повреждения. Эти временные точки выбраны на основании полученных нами ранее морфологических описаний: через 3 ч наблюдается фагоцитоз и гибель клеток; через 12 ч начинается формирование бластемы из недифференцированных клеток; после 24 ч идет заживление раны и восстановление экзопинакодермы и водоносной системы. Моделью повреждения служило микрохирургическое удаление фрагмента тела. Обогащение по признакам GO среди генов, оверэкспрессированных на каждой из стадий по сравнению с неповрежденной губкой, показало следующее. В первые 3 ч после повреждения наблюдается активация экспрессии генов, обеспечивающих транскрипцию, а также транскрипционных факторов и ДНК-полимераз. При этом, как нами показано ранее, увеличения пролиферативной активности не наблюдается на протяжении всей регенерации. Экспрессирующиеся на данной стадии транскрипционные факторы относятся к гомеодомен-содержащим белкам, а также классам Forkhead и цинк-фингерным факторам. Через 12 ч после повреждения наибольшее число оверэкспрессированных генов наблюдаются в категориях убиквитинирование и ДНК-полимеразная активность. Через 24 ч после повреждения с большим отрывом лидируют транскрипты, связанные со связывание с сигнальными рецепторами, притом большинство из них аффилированно с Wnt-каскадом. Таким образом, мы предполагаем, что за счет экспрессии транскрипционных факторов на ранних стадиях регенерации запускается дедифференцировка, а на поздних – происходит паттернирование вновь формирующейся ткани. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ №22-74-00042.