Když bylo jezero Xochimilco poblíž Mexico City jezerem Texcoco a Aztékové založili v roce 1325 své hlavní město ostrova Tenochtitlan, v okolním jezeře prosperoval velký vodní mlok. Axolotl má hluboké kořeny v aztéckém náboženství, protože se věřil, že bůh Xolotl, pro kterého je zvíře pojmenováno, se proměnil v axolotl - i když to nebránilo Aztékům v tom, aby si čas od času užívali pečený axolotl. Zvyk stravování axolotl pokračuje dodnes, i když se tento druh ve volné přírodě stal kriticky ohroženým.
Záchrana mloka, kterou příroda nazývá „milovaným obojživelníkem biologie“, má vzhledem k pozoruhodným vlastnostem zvířete zvláštní význam. Axolotlové jsou neoteničtí, což znamená, že obojživelníci obecně úplně nezrají jako jiné druhy mloků, místo toho si udržují své žábry a žijí svůj život pod vodou jako druh mladistvých. Ve vzácných případech nebo při stimulaci v laboratoři prochází axolotl metamorfózou a vyvine plíce, které nahradí její žábry.
Doprovázející tyto jedinečné vlastnosti je pozoruhodně složitý genom, s 32 miliardami párů bází ve srovnání s přibližně 3 miliardami párů bází v lidské DNA. Axolotl má největší genom, který byl kdy plně sekvenován, poprvé dokončen minulý rok týmem evropských vědců. University of Kentucky, která ve Spojených státech vede výzkum axolotl, dnes oznámila, že vědci přidali k evropskému úsilí sekvencování celých chromozomů - „asi tisícinásobný nárůst délky sestavených kusů“, uvádí Jeremiah Smith, docent biologie na University of Kentucky. Vědci doufají, že tato nová data využijí k využití některých jedinečných schopností axolotlu.
Axolotl je mlok s pozoruhodnou regenerační schopností. Může znovu pěstovat ocas, končetiny, míchu - dokonce i jejich mozek. (University of Kentucky) Stejně jako ostatní mloci mají i axolotlové schopnost úplně ztratit celou končetinu, když jsou ztraceni. "Mloci mají tuto jedinečnou schopnost regenerovat téměř všechno, co jste jim odřízli, " říká Smith. Mloci mohou dokonce regenerovat míchy, oči a části jejich mozku.
Zatímco schopnost znovu dorůstat celou paži je pro člověka mimo dosah, studium genomu axolotl by mohlo odhalit genetické metody regenerace tkáně, které by mohly být použity v lékařském výzkumu. Smith říká, že regenerační schopnosti axolotl zahrnují použití kmenových buněk, jakož i neznámou metodu způsobující, že se buňky v místě poranění vrátí ke kmenovým buňkám.
"Axolotl jsou vzorem již více než 150 let, " říká Smith. Sekvenování tohoto genomu, vyvrcholení desetiletí práce pro některé zúčastněné vědce, představuje obrovský milník, protože umožní práci zdokonalovat specifické genové interakce, které umožňují axolotlům regenerovat končetiny. Smith říká, že jeho tým nyní pracuje s evropskou skupinou, aby pokračoval v zlepšování a leštění shromáždění genomu.
David Gardiner, profesor biologie na University of California v Kalifornii Irvine, který pracoval s axolotly a studoval regeneraci po celá desetiletí, říká, že geny, které řídí regeneraci, nejsou nutně jedinečné pro mloky.
"Mloci nejsou zvláštní." Není to tak, že mají speciální regenerační geny, “říká Gardiner. Přestože mloci regulují své geny odlišně od jiných druhů. Cílem je nakonec najít způsob, jak signalizovat dráhy mezi geny a aktivovat schopnost regenerovat genetický materiál a nakonec tkáň. Takový proces by mohl být možný pomocí typu „inteligentního obvazu“, který aktivuje určité cesty, nebo spuštěním procesu pomocí nástroje pro úpravu genů, jako je CRISPR-Cas9.
„To byste však nemohli udělat, kdybyste nevěděli, co tyto regiony jsou, “ říká Gardiner. Říká, že „herkulovské úsilí“ Smithe a jeho kolegů o sekvenci genomu pomůže tento proces posunout dál.
Předpokládá se také, že výzkum posílí chápání genetiky vědci obecně. "Naše porozumění se dostane na další úroveň, " říká Gardiner. Pokud jde o regeneraci, vědci se zajímají o to, jak některé geny mohou ovlivnit a interagovat s ostatními tisíce párů bází.
Drs. Jeramiah Smith a Randal Voss ve své laboratoři na University of Kentucky. (University of Kentucky) Smith a jeho tým již využili tuto novou mapu genomu tím, že identifikovali gen zodpovědný za způsobení srdeční vady, která se vyskytuje mezi axolotly. „V podstatě nerozvíjejí svá srdce během raného života správně, “ říká Smith. Znalost genů zodpovědných za tuto vadu může vědcům pomoci pochopit, co může u lidí způsobovat srdeční problémy.
Práce má také důsledky pro zachování. Zatímco axolotl může být docela běžný v laboratořích určité podskupiny genových vědců, mlok je ve skutečnosti pod velkým tlakem ve svém jedinečném stanovišti v přírodě. Když Aztécká říše padla na španělštinu, Evropané přeměnili původní metropoli na Mexico City. Městská oblast se od té doby neustále rozšiřuje, často na úkor mokřadního stanoviště, které se kdysi rozšířilo přes údolí Mexika.
Dnes je jezero Xochimilco stínem jezera Texcoco. Umístěn na jihovýchod od Mexico City. Tato oblast je oblíbená u turistů a víkendů z města, kteří si pronajímají lodě v oblasti kanálu. Podle Mezinárodní unie pro ochranu přírody znečišťování městských vod, komerční rozvoj, lov, změna klimatu a invazivní druhy ohrožují zbývající divokou populaci axolotl v kanálech jezera Xochimilco.
Luis Zambrano, biolog na Národní autonomní univerzitě v Mexiku, který pracuje s axololy, říká, že genomová práce zvyšuje význam ochrany obojživelníků v přírodě.
"Axolotl mohou přežít v tancích, ale jeho variace může být snížena s omezením počtu a původu populace, " říká Zambrano v e-mailu. "Obecná variace divokých populací [se] stala velmi důležitou, pokud chceme použít tento genom mloka jako systém schopný pomáhat lidskému zdraví. “
Aztékové věděli o regenerační síle axolotlu a připsali ji mocem, které Xolotl získal. Nyní je největší překážkou skutečného porozumění tajemství této zdánlivě božské schopnosti hrozba, kterou představujeme pro samotné zvíře, ze kterého se doufáme, že se z toho poučíme.
