Datum objave: 25.11.2019

Kategorija: Aktualno na Univerzi

Univerza v Ljubljani, Univerza v Aarhusu (Danska) in inštitut BGI Research (Kitajska) z združenimi močmi razkrivajo skrivnosti genoma znamenite človeške ribice.

Človeška ribica ali proteus (Proteus anguinus) je izjemna žival, katere genom zbuja veliko zanimanja znanstvene skupnosti. Poznavanje genoma bi lahko namreč ponudilo odgovore na vprašanja o nenavadni evoluciji te živali in njenih prilagoditvah na jamsko življenje. Zaradi njene izredne sposobnosti regeneracije izgubljenih ali poškodovanih delov telesa pa bi lahko prispevalo tudi k odkritjem novih načinov zdravljenja s postopki regenerativne medicine in drugih bolezni človeka. Raziskovalci upajo, da bo prineslo tudi nova spoznanja o poteku staranja in dolgoživosti.

Vse do pred kratkim pa se je določitev genomskega zaporedja človeške ribice zdela praktično nemogoča naloga. Genom človeške ribice je namreč 15-krat večji od človeškega in je zato predstavljal prevelik izziv tudi za največje znanstvene ustanove. Da bi premostili ovire branja največjega doslej določenega genoma, je projekt sekvenciranja genoma človeške ribice uporabil kombinacijo najsodobnejših tehnologij, »DNA nanoball sequencing (DNBseqTM)«, ki so jih razvil v podjetju MGI Tech (MGI), podružnici skupine BGI, ter izjemnih sekvenčnih in računskih zmogljivosti inštituta BGI. Z različnimi tehnikami DNBseqTM so določili več kot bilijon (1012) nukleotidov (kemijskih enot, s katerimi so v genomu zapisane informacije). To pomeni, da so vsak nukleotid v genomu v povprečju prebrali 160-krat, zdaj pa te informacije združujejo v končno zaporedje genoma.

Človeška ribica in njen pomen

Človeška ribica ni le največja jamska žival, temveč je tudi najbolj dolgoživa dvoživka, saj lahko dočaka tudi več kot sto let, ob tem kaže le malo znakov staranja. Znanstveniki v projektu PGP bodo genomsko zaporedje uporabili tudi zato, da bodo poskušali pojasniti dolgoživost človeške ribice tako pripevati k raziskavam o zdravju in dobrobiti ljudi.

Prehranske navade človeške ribice s človeškega stališča niso idealne. Njeno podzemsko okolje je siromašno s hrano in žival lahko brez večjih posledic za zdravje strada tudi več let, v redkih obdobjih obilja pa se hrani prekomerno. Kako ob ekstremnem spreminjanju prehranskih navad  ohranja zdravje in dolgo življenjsko dobo, zaenkrat ostaja velika skrivnost – in tudi to bodo raziskovalci poskušali razvozlati s pomočjo velikih količin genomskih podatkov, ki so jih dobili v teh dneh.

Človeška ribica lahko, tako kot nekatere druge dvoživke, popolnoma obnovi poškodovane ali celo izgubljene okončine in druge dele telesa. Takšna sposobnost je zanimiva za razumevanje pluripotentnosti celic odraslega telesa in možnosti njihove uporabe v medicini. Genom človeške ribice bo morda prispeval kamenček v mozaik razumevanja procesov popolnega obnavljanja organov in medicine prihodnosti.

Človeška ribica je endemit jamskega sveta Dinarskega krasa z največjim številom poznanih najdišč v Sloveniji. Je simbol izredne biodiverzitete podzemskih okolij, naše naravne in kulturne dediščine ter neokrnjenih vodnih virov. Kljub statusu zavarovane vrste, pa nekatere populacije človeške ribice močno ogroža onesnaženje in izginjanja naravnega okolja. Projekt sekvenciranja genoma bo omogočil natančnejše ocene evolucijskih in demografskih značilnosti populacij in razvoj najboljših strategij za njihovo ohranjanje.

Sodelovanje

Slovenija in Kitajska imata na svojem ozemlju obsežna in v svetovnem merilu pomembna območja kraškega sveta. PGP predstavlja nadgradnjo dolge zgodovine uspešnega sodelovanja obeh držav na področju raziskav in zaščite dragocenih naravnih virov kraških ekosistemov.

BGI, inštitut ustanovljen pred dvema desetletjema kot Kitajski del mednarodnega konzorcija, ki je prvi določil človeški genom, je danes ena največjih ustanov za sekvenciranje na svetu in velja za vodilno v genetskih raziskavah na več znanstvenih področjih. Sodelovanje med Univerzo v Ljubljani in BGI v okviru Projekta Genomske analize Proteusa tako prestavlja edinstveno priložnost za združitev vrhunskega znanja na področju biologije človeške ribice in sekvenčne analize, s ciljem doseči tako znanstveno odlične rezultate, kot tudi spoznanja, ki bodo koristila celotni družbi.

Ključni posamezniki, vključeni v Projekt analize Genoma Proteusa in njegovi podporniki:

Slovenija, Univerza v Ljubljani: prof. Nina Gunde-Cimerman, prof. Rok Kostanjšek, prof. Peter Trontelj, dr. Cene Gostinčar, dr. Lilijana Bizjak Mali, dr. Hans Recknagel, prof. Emil Erjavec (dekan Biotehniške fakultete).

Kitajska in Danska: dr. Duncan Yu (izvršni direktor, MGI Tech, Kitajska), prof. Lars Bolund (Univerza v Aarhusu, Danska; Inštitut za regenerativno medicino Lars Bolund, BGI-Qingdao, Kitajska), dr. Huanming Yang (predsednik skupine BGI), dr. Xun Xu (CEO skupine BGI), dr. Xin Liu (direktor BGI-Qingdao), prof. Yonglun Luo (izvršni direktor Inštituta za regenerativno medicino Lars Bolund; Univerza v Aarhusu), prof. Boerge Diderichsen (Univerza v Aarhusu, Danska), prof. Frederick Charles Dubee (član nadzornega odbora BGI, Finska).

Za dodatne informacije se obrnite na https://www.proteusgenome.com/ ali kontaktirajte prof. dr. Roka Kostanjška Rok.Kostanjsek@bf.uni-lj.si ali prof. dr. Nino Gunde-Cimerman .

Na rektoratu Univerze v Ljubljani so se zbrali sodelujoči v projetku analize Genoma Proteusa.<br />
Foto: Foto studio Nora<br />

Na rektoratu Univerze v Ljubljani so se zbrali sodelujoči v projetku analize Genoma Proteusa.
Foto: Foto studio Nora