Forskare vid Karolinska Institutet i Sverige har lyckats sekvensera det gigantiska genomet av en salamander, den iberiska räfflade vattensalamandern, vilket är hela sex gånger större än det mänskliga genomet. Bland de tidiga fynden finns en familj av gener som kan ge ledtrådar till salamanders unika förmåga att återuppbygga komplex vävnad, även kroppsdelar. Studien publiceras i Naturkommunikation .

Detta är första gången som ett helt vattensalamandergenom har sekvenserats, en bedrift som kan ge upphov till nya upptäckter om amfibies förmåga att återskapa hjärnneuroner såväl som hela kroppsdelar. Bland de första fynden är en mängd kopior av en viss mikroRNA-grupp, som hos däggdjur främst finns i embryonala stamceller, men också i tumörceller.

"Det ska bli spännande att ta reda på hur regenerering i den vuxna organismen återaktiverar embryonala gener, " säger studieledare professor András Simon vid Karolinska Institutets institution för cell- och molekylärbiologi. "Det som behövs nu är funktionella studier av dessa mikroRNA-molekyler för att förstå deras funktion vid regenerering. Kopplingen till cancerceller är också mycket intressant, speciellt med tanke på vattensalamanders påtagliga motståndskraft mot tumörbildning."

Även om överflödet av stamcellsmikroRNA-gener är ganska överraskande, det kan inte ensamt förklara hur salamandrar regenererar så bra. Professor Simon förutspår att förklaringen ligger i en kombination av gener som är unika för salamander och hur andra vanligare gener orkestrerar och styr själva regenereringsprocessen.

En av anledningarna till att salamandergenom inte har sekvenserats tidigare är dess stora storlek - sex gånger större än det mänskliga genomet i fallet med den iberiska vattensalamandern, vilket har inneburit en enorm teknisk och metodologisk utmaning.

"Det är först nu som tekniken är tillgänglig för att hantera ett så stort genom, ", säger professor Simon. "Sekvenseringen i sig tar inte så lång tid - det är att återskapa genomet från sekvenserna som är så tidskrävande."

"Vi insåg alla hur utmanande det skulle bli, " berättar första författaren Ahmed Elewa, postdoktor vid samma institution. "Men själva det faktum att det var en sådan utmaning gjorde det hela mer spännande."

Gruppen vid Karolinska Institutet samarbetar nu med andra forskare för att upptäcka vad man kan lära av salamalamandergenomet och testa nya hypoteser genom systematiska jämförelser med däggdjur.

"Vi visade för tio år sedan att salamandrar kan återskapa alla celler som dör i Parkinsons sjukdom inom loppet av fyra veckor, " säger professor Simon. "Vi kan nu fördjupa oss i de molekylära processer som ligger bakom denna förmåga. Även om vi gör grundforskning, våra fynd kan förhoppningsvis leda till utvecklingen av nya regenerativa strategier för människor."