Onderzoekers van het Karolinska Institutet in Zweden zijn erin geslaagd het gigantische genoom van een salamander te sequensen, de Iberische geribbelde salamander, dat is een volle zes keer groter dan het menselijk genoom. Een van de eerste bevindingen is een familie van genen die aanwijzingen kunnen geven voor het unieke vermogen van salamanders om complex weefsel te herbouwen, zelfs lichaamsdelen. De studie is gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Dit is de eerste keer dat een volledig newt-genoom is gesequenced, een prestatie die aanleiding kan geven tot nieuwe ontdekkingen over het vermogen van de amfibie om zowel hersenneuronen als hele lichaamsdelen te recreëren. Een van de eerste bevindingen is een veelvoud aan kopieën van een bepaalde microRNA-groep, die bij zoogdieren voornamelijk wordt aangetroffen in embryonale stamcellen, maar ook in tumorcellen.

"Het zal spannend zijn om erachter te komen hoe regeneratie in het volwassen organisme embryonale genen opnieuw activeert, ", zegt onderzoeksleider professor András Simon van de afdeling Cel- en Moleculaire Biologie van het Karolinska Institutet. "Wat nu nodig is, zijn functionele studies van deze microRNA-moleculen om hun functie bij regeneratie te begrijpen. De link naar kankercellen is ook erg interessant, vooral rekening houdend met de duidelijke weerstand van salamanders tegen tumorvorming."

Hoewel de overvloed aan microRNA-genen voor stamcellen nogal verrassend is, het alleen kan niet verklaren hoe salamanders zo goed regenereren. Professor Simon voorspelt dat de verklaring ligt in een combinatie van genen die uniek zijn voor salamanders en hoe andere, meer algemene genen het eigenlijke regeneratieproces orkestreren en controleren.

Een van de redenen waarom het genoom van salamander niet eerder is gesequenced, is de enorme omvang - zes keer groter dan het menselijke genoom in het geval van de Iberische watersalamander, die een enorme technische en methodologische uitdaging met zich meebracht.

"Pas nu de technologie beschikbaar is om zo'n groot genoom te verwerken, "zegt professor Simon. "De sequentiebepaling op zich duurt niet zo lang - het herscheppen van het genoom van de sequenties die zo tijdrovend is."

"We realiseerden ons allemaal hoe uitdagend het zou zijn, " vertelt eerste auteur Ahmed Elewa, postdoctoraal onderzoeker op dezelfde afdeling. "Maar het feit dat het zo'n uitdaging was, maakte het des te spannender."

De groep van het Karolinska Institutet werkt nu samen met andere onderzoekers om te ontdekken wat er kan worden geleerd van het newt-genoom en om nieuwe hypothesen te testen door systematische vergelijkingen met zoogdieren.

"Tien jaar geleden toonden we aan dat salamanders in vier weken tijd alle cellen die bij de ziekte van Parkinson sterven, opnieuw kunnen aanmaken. " zegt professor Simon. "We kunnen nu diep ingaan op de moleculaire processen die aan dit vermogen ten grondslag liggen. Hoewel we fundamenteel onderzoek doen, onze bevindingen kunnen hopelijk leiden tot de ontwikkeling van nieuwe regeneratieve strategieën voor mensen."