Axolotls är en typ av salamander som kan regenerera förlorade lemmar. Denna förmåga beror delvis på en ultrakänslig på/av-knapp som styr uttrycket av en gen som heter Pax7.

Pax7 är en transkriptionsfaktor som är avgörande för utvecklingen av muskler, brosk och andra vävnader i armar och ben. När Pax7 uttrycks kan dessa vävnader växa och regenereras. Men när Pax7 stängs av slutar dessa vävnader att växa och dör så småningom.

I axolotler regleras Pax7-genen av ett mikroRNA som kallas miR-21. miR-21 är en liten molekyl som binder till Pax7-genen och förhindrar att den uttrycks. Detta innebär att i normala axolotler uttrycks Pax7 endast i de utvecklande extremiteterna.

Men när en axolotl förlorar en lem, minskar uttrycket av miR-21. Detta gör att Pax7 kan uttryckas, vilket i sin tur leder till återväxt av den förlorade lemmen.

Den ultrakänsliga naturen hos Pax7 på/av-omkopplaren är väsentlig för axolotlarnas förmåga att regenerera sina lemmar. Om switchen inte var tillräckligt känslig skulle Pax7 uttryckas i för många celler och axolotlen skulle utveckla tumörer. Omvänt, om switchen var för känslig, skulle Pax7 inte uttryckas i tillräckligt många celler och axolotlen skulle inte kunna regenerera sina lemmar.

Pax7 på/av-omkopplaren är ett anmärkningsvärt exempel på hur en enskild gen kan styra en komplex process som lemregenerering. Att förstå hur denna switch fungerar kan leda till nya behandlingar för skador och sjukdomar som påverkar armar och ben.

Ytterligare information

* Axolotler är inte de enda djuren som kan regenerera sina lemmar. Andra djur som kan regenerera sina lemmar inkluderar salamandrar, vattensalamandrar och sjöstjärnor.

* Förmågan att regenerera lemmar tros vara en primitiv egenskap som har gått förlorad hos de flesta ryggradsdjur.

* Forskare studerar genetiken och molekylärbiologin för regenerering av extremiteter för att utveckla nya behandlingar för skador och sjukdomar som påverkar armar och ben.