Poliep regelt kop epigenetisch anders

Een met fluorescente labels gekleurde microscoopopname van de kop van een gewone zoetwaterpoliep (Hydra vulgaris), een ware meester in zelfvernieuwing. Foto: David Plachetzki

Zoetwaterpoliepen maken bij de regeneratie van hun kop gebruik van andere epigenetische stappen dan bij de vorming van nieuwe knoppen.

Dankzij gedetailleerde tijdreeksen van genexpressie en epigenetische regulatie hebben celbiologen ontdekt dat de gewone zoetwaterpoliep (Hydra vulgaris) bij regeneratie van zijn kop andere paden bewandelt dan bij knopvorming. Dit experimenteel onderzoek bij hét biologische modelorganisme voor regeneratie publiceren moleculair biologen 8 december in Genome Biology and Evolution. Het is voor het eerst dat onderzoekers de reguleringsmechanismen identificeren die genen aan- of uitzetten tijdens kopregeneratie van hydra’s.

‘Een opwindend resultaat is dat de programma’s voor kopregeneratie en knopvorming in Hydra behoorlijk verschillend zijn’, aldus hoofdauteur Aide Macias-Muñoz. ‘Het resultaat is hetzelfde – een Hydra-kop –, maar de genexpressie is tijdens regeneratie veel variabeler.’

Dit geldt ook voor de hermodellering van chromatine en histonmodificatie, waarvoor de onderzoekers in totaal 27.137 chromatine-elementen identificeren die zich openen of sluiten en 13.016 genen of genregio’s die mogelijk als promotor of stimulator van veranderingen in histonen optreden. Voor het onderzoek zijn aseksueel voortplantende zoetwaterpoliepen gebruikt, waarvan bekend is dat Wnt-signalering een belangrijke rol speelt in het regeneratievermogen. Hydra-stamcellen hebben een vrijwel onbeperkte capaciteit tot zelfvernieuwing, wat zoetwaterpoliepen min of meer ‘onsterfelijk’ maakt. Hydra’s behoren tot de holtedieren (Cnidaria) en de nieuwe bevindingen suggereren dat in deze diergroep complexe ontwikkelingsversterkers en complete regeneratievermogens aanwezig waren voordat de wormen, stekelhuidigen en chordadieren zich evolutionair van deze diergroep afsplitsten.