Xenopus laevis un tā nozīme medicīnā

Xenopus laevis Tā ir varžu suga, kas pieder pie pipīdu dzimtas, un sarunvalodā to sauc par Āfrikas naglu vardi. Interesanti, ka šī suga ir vairāk atpazīstama pēc tās zinātniskā nosaukuma, jo tā gandrīz gadsimtu ir izmantota eksperimentālās demonstrācijās medicīnas zinātnēs.

Lai gan sugas dzimtene ir Āfrikas dienvidi, tā ir sastopama visā planētā kā invazīva suga. Tādējādi ir svarīgas iedzīvotāju grupas Xenopus laevis ieviests Kalifornijā, Čīlē, Lielbritānijā un, iespējams, daudzviet citur pasaulē.

Kā apspriests, šī varde ir kļuvusi ļoti populāra modeļu sistēma dažādiem pētījumiem bioloģijā un medicīnā. Šī iemesla dēļ tas tagad ir parasts pētniecības laboratoriju iemītnieks visā pasaulē.

Kādu dzīvotni varde dod priekšroku ieņemt Xenopus laevis?

Dabā, Xenopus laevis Tas aizņem siltus, stāvošus zālāju dīķus, kā arī strautus sausos un daļēji sausos reģionos. Kopumā tās apdzīvotajiem dīķiem trūkst augšējā veģetācijas slāņa un tie ir pārklāti ar zaļaļģēm.

Šī varžu suga ir ļoti izturīga, jo var izturēt plašas ūdens pH izmaiņas, bet metāla jonu klātbūtne tam ir toksiska. Tas plaukst temperatūrā no 15 līdz 27 grādiem pēc Celsija. Tās dzīve ir gandrīz pilnībā ūdens, un tā atstāj ūdeni tikai tad, kad tā ir spiesta migrēt.

Spēcīgums un fiziskā pretestība ir šīs spēcīgās invazīvās sugas atslēga

Šī varde ir neticami grūts, jo var dzīvot līdz 15 gadiem savvaļā un 20 gadus nebrīvē. Sausā sezonā, ja ūdens jūsu dīķī iztvaiko, varde ierakās dubļos, atstājot tuneli elpot. Tas var palikt neaktīvs līdz pat gadam.

Lietus sezonas gadījumā varde var migrēt lielos attālumos uz citu dīķi, saglabājot mitrināšanu lietus atstātajās akās. Xenopus laevis tas ir grauzējs ar rijīgu apetīti, kas barojas ar dzīviem, mirušiem vai mirstošiem posmkājiem un citiem organiskiem atkritumiem.

Viņa ir pieredzējusi peldētāja, taču nav prasmīga lekt. Lai uzbruktu savam upurim, tas izmanto ārkārtīgi jutīgus pirkstus un asu ožu. Turklāt tā sānu līniju sistēmas var noteikt vibrācijas ūdenī.

Grūtniecības tests: pirmā diagnostikas metode Xenopus laevis

Interesanti zināt, ka 1927. gadā britu zinātnieka Lancelota Hogbena pētījumi padarīja vardi slavenu Xenopus laevis. Zinātnieks bija pārcēlies uz Dienvidāfriku pētīja hormonu iedarbību, injicējot tos vardēs.

Tur, dokumentēja grūtnieču urīna ietekmi uz vietējām vardēm, viens no viņiem, Xenopus laevis, ar kuru bija tik daudz un viegli strādāt, ka Hogbens pavadīja lielu daļu laika kopā ar radību.

Līdz tam zinātnieki zināja, ka grūtnieču urīnā ir hormoni, kas tiek ražoti hipofīzē un ietekmē olnīcu attīstību. Zinātnieks norādīja, ka, ja tie paši hormoni varētu izraisīt olu dēšanu Ksenopā, varbūt varde varētu darboties kā dzīvs grūtniecības tests.

No šiem pētījumiem tika izveidots "Hogben tests", kas sastāvēja no savāc mātītes urīnu un injicē to svaigu, neapstrādātu, zem sievietes Xenopus laevis ādas. Ja sieviete bija stāvoklī, pēc piecām līdz 12 stundām varde ražos olu grupu. Rezultāti bija ticami, un testu izmantoja līdz 60. gadiem.

Jā Xenopus laevis mainīja grūtniecības testus, arī grūtniecības tests mainīja Xenopus likteni

Pateicoties grūtniecības testam, varde kļuva populāra visā pasaulē, un zinātnieki sāka izmantot dzīvnieku citiem pētījumu virzieniem. Tas kļuva par “paraugorganismu” izmanto neskaitāmās bioloģiskās izpētes procedūrās.

Varde un tās olas ir atkārtoti izmantotas, lai pētītu šūnu darbību un embriju attīstību. Sešdesmitajos gados tas bija viens no pirmajiem dzīvniekiem, kurš tika klonēts, varoņdarbs, ar kuru Džons Gurdons 2012. gadā saņēma Nobela prēmiju medicīnā.

Sugas paplašināšanās tumšā puse

Joprojām maz zināms, ka vardes popularitātei varētu būt bijusi nepamanīta tumšā puse. 2013. gadā pētījums, kurā tika analizēti simtiem Xenopus muzeja paraugu, parādīja, ka šī suga, dažreiz to inficē sēne, ko sauc Batrachochytrium dendrobatis.

Acīmredzot varde var paciest šīs infekcijas, taču lielākajai daļai citu abinieku sugu nav tik paveicies. Šī sēne tagad ir izplatījusies sešos kontinentos, pēc tās nogalinot neskaitāmas vardes populācijas.

Zinātnieki uzskata, ka starptautiskā tirdzniecība ar Xenopus varēja izraisīt šo abinieku apokalipsi. Šī iemesla dēļ 11 ASV štati. Viņi ir padarījuši nelikumīgu šo dzīvnieku turēšanu, pārvadāšanu vai pārdošanu bez īpašas atļaujas.

Jaunākās: robotizēta himera no Xenopus laevis

Pavisam nesen zinātnieku grupai pirmo reizi izdevās izstrādāt sīkus bioloģiskos robotus, kas izgatavoti no sirds šūnām un Xenopus laevis ādas. Šie “ksenoboti” ir nosaukti pēc dzīvnieka, no kura tie nāk, to izmērs ir aptuveni pusmilimetrs. Nelielas konstrukcijas var salikties kopā un veidot funkcionālas struktūras, kuras dabā nav redzētas.