آزمایشگاه پلاناریا

کارشناس: محمد رضایی (کارشناسی ارشد)

پلاناریا به عنوان قدرتمند ترین مدل ترمیم

ترمیم در موجودات زنده‌ از شروع علم زیست‌شناسی بسیار موردتوجه واقع‌شده است. مشاهده پدیده ترمیم در کل بدن پلاناریا و یا ترمیم در  اندام حرکتی سمندرها یا ستاره‌های دریایی و بازسازی ساختارهای ازدست‌رفته در هیدرها برای بشر بسیار حیرت‌آور است.

توماس هانت مورگان از اولین افرادی بود که ترمیم پلاناریا ها را در اواخر قرن 19 مطالعه کرد. او مشخص کرد که حداقل اندازه قطعه کافی برای ترمیم 279/1 کل حیوان سالم است. امروزه پلاناریا ها به دلیلی توانایی منحصر بفرد در ترمیم، به عنوان قدرتمند ترین مدل ترمیم جهت تحقیقات سلول های بنیادی و پزشکی ترمیمی در حالت  In vivo  معرفی شده اند. پلاناریا های آب شیرین به صورت متداول جهت مطالعات ترمیمی مورد استفاده قرار می‌گیرند. پلاناریا‌‌‌ ها آب شیرین دارای چهار جفت کروموزوم می باشند، که در حدود 30،000 ژن برای آنها پیش بینی کرده اند و اندازه بدن آنها از ۱ میلیمتر تا ۲ سانتیمتر متغیر است. این گونه از پلاناریا ها می توانند به دو روش تولید مثل کنند، در روش اول قادرند با تقسیم شدن به طریقه غیر جنسی تکثیر یابند به این ترتیب که بخش جلویی از بخش عقبی جدا می شود و سر، خود یک دم جدید را باز سازی می کند و دم، نیز یک سر جدید  می سازد(شکل۱-الف) ودر روش دوم تکثیر جنسی، تخم گذاری نموده و از هر تخم(کاکون) ۵ تا ۸ بچه پلاناریا بدنیا می آید(شکل ۱-ب).

توانایی تولید مثل جنسی و غیر جنسی پلاناریا

مزایای پلاناریا به عنوان مدل ترمیم:

بیش از یک قرن است که از پلاناریاها به عنوان مدل ترمیم استفاده شده است اما امروزه با  پیشرفت تکنولوژی ها توالی یابی DNA و پیشرفتهای قابل توجه در پزشکی ترمیمی آنرا به عنوان قدرتمندترین مدل ترمیمی مورد توجه قرار داده است. حدود 30 درصد بدن پلاناریاها را سلولهای بنیادی(نئوبلاست ها) تشکیل می دهند، که این جمعیت سلولی به پلاناریا قدرت ترمیم منحصربفرد را بخشیده است تا بتواند به سرعت کلیه بخشها و بافتهای بدن خود را بازسازی کنند. مطالعات اخیر نشان داده اند که تنها یک سلول بنیادی برای فرآیند ترمیم پلاناریا کافی است. همچنین ثابت شده است مکانیسمهای ملکولی تنظیم کننده پرتوانی درسلولهای بنیادی پلاناریا و سلولهای بنیادی جنینی و سلولهای زاینده پستانداران در طول تکامل کاملاً حفظ شده و مشترک می باشند. بنابراین پلاناریا میتواند به عنوان مدل مناسبی جهت مطالعات زیست شناسی سلولهای بنیادی انسانی مورد استفاده قرار گیرد.

و به طور کلی  فعالیت های این آزمایشگاه شامل موارد زیر است:

• تکثیر و نگهداری از پلاناریا های گونه Schmidtea mediterranea
• تکثیر و نگهداری پلاناریا های گونه ایرانی Dugesia royanica
• انجام کاریوتایپ
• استخراج RNA و DNA از نمونه های بافتی پلاناریا
• سنتز cDNA
• سنتز پروب ( DIG-riboprobe)
• بررسی بیان ژن در پلاناریا
• انجام تکنیک هیبریداسیون درجا بر روی کل بدن پلاناریا

Non-Fluorescent Whole mount In Situ Hybridization

• جداسازی سلول های پلاناریا به روش آنزیمی
• امکانات لازم ( آون هیبریداسیون، انکوباتور، سانتریفیوژ، راکر…) جهت انجام آزمایشات