Apabila Tasik Xochimilco berhampiran Mexico City adalah Lake Texcoco, dan Aztecs mengasaskan pulau pulau mereka Tenochtitlan pada tahun 1325, salamander akuatik besar berkembang pesat di tasik sekitarnya. Aksolotl mempunyai akar yang mendalam dalam agama Aztec, kerana tuhan Xolotl, yang namanya dinamakan haiwan, dipercayai telah berubah menjadi axolotl-walaupun ia tidak menghentikan Aztecs daripada menikmati axolotl panggang dari semasa ke semasa. Adat makan axolotl terus hingga ke hari ini, walaupun spesies telah menjadi terancam punah di alam liar.
Menyimpan salamander yang disebut Nature "amfibi" biologi yang dimiliki "mengambil makna yang istimewa memandangkan sifat-sifat yang luar biasa dari haiwan ini. Axolotls adalah neotenic, yang bermaksud amfibia umumnya tidak matang sepenuhnya seperti spesies salamander lain, sebaliknya mengekalkan insang mereka dan menjalani kehidupan mereka di bawah air sebagai jenis juvana. Pada masa yang jarang berlaku, atau apabila dirangsang dalam makmal, axolotl akan melalui metamorfosis dan mengembangkan paru-paru untuk menggantikan insangnya.
Mengiringi ciri-ciri unik ini adalah genom yang sangat rumit, dengan 32 bilion pasangan asas berbanding dengan kira-kira 3 bilion pasangan asas dalam DNA manusia. Aksolotl mempunyai genom terbesar yang pernah dijujukan sepenuhnya, pertama kali disiapkan tahun lepas oleh satu pasukan saintis Eropah. University of Kentucky, yang mengetuai penyelidikan axolotl di Amerika Syarikat, hari ini mengumumkan bahawa penyelidik telah menambah penjujukan seluruh kromosom kepada usaha Eropah - "kira-kira peningkatan seribu kali ganda dari kepingan yang dipasang, " menurut Jeremiah Smith, seorang profesor biologi bersekutu di University of Kentucky. Para saintis berharap dapat menggunakan data baru ini untuk memanfaatkan beberapa kebolehan unik axolotl.
Aksolotl adalah salamander dengan kapasiti yang luar biasa untuk penjanaan semula. Ia boleh menaikkan semula ekornya, anggota badan, kord rahim-walaupun otak mereka. (University of Kentucky) Seperti salamanders lain, axolotls mempunyai keupayaan untuk sepenuhnya mengembalikan seluruh anggota badan apabila hilang. "Salamanders mempunyai keupayaan unik ini untuk menumbuhkan semula apa saja yang anda potong, " kata Smith. Salamanders juga boleh meregangkan semula tulang belakang, mata dan bahagian otak mereka.
Walaupun keupayaan untuk menyusun kembali seluruh tangan tidak dapat dicapai untuk manusia, mengkaji genom axolotl dapat mendedahkan kaedah genetik tisu regenerasi yang boleh digunakan dalam penyelidikan perubatan. Smith mengatakan bahawa kemampuan regenerasi axolotl melibatkan penggunaan sel stem, serta kaedah yang tidak diketahui menyebabkan sel di lokasi kecederaan untuk kembali ke sel stem.
"Axolotls telah menjadi spesies model selama lebih dari 150 tahun, " kata Smith. Susunan genom ini, kemunculan dekad kerja untuk beberapa saintis yang terlibat, mewakili satu pencapaian yang besar kerana ia akan membolehkan kerja untuk mengasah interaksi gen khusus yang membolehkan paksi untuk meregenerasi anggota badan. Smith mengatakan pasukannya kini bekerja dengan kumpulan Eropah untuk terus memperbaiki dan menggilap perhimpunan genom.
David Gardiner, seorang profesor biologi di University of California Irvine yang telah bekerja dengan axolotls dan mengkaji semula regenerasi selama beberapa dekad, mengatakan bahawa gen yang mengawal pertumbuhan semula tidak semestinya unik untuk salamanders.
"Salamanders tidak istimewa. Bukannya mereka mempunyai gen regenerasi khas, "kata Gardiner. Walaupun salamanders mengawal gen mereka berbeza dari spesies lain. Matlamatnya adalah untuk akhirnya mencari cara untuk menyalurkan laluan antara gen dan mengaktifkan keupayaan untuk menjana semula bahan genetik dan akhirnya tisu. Proses sedemikian mungkin dilakukan dengan menggunakan jenis "pembalut pintar" yang mengaktifkan laluan tertentu, atau dengan mencetuskan proses dengan alat pengeditan gen seperti CRISPR-Cas9.
Walau bagaimanapun, "anda tidak boleh berbuat demikian jika anda tidak tahu apa rantau itu, " kata Gardiner. Dia mengatakan "usaha keras" oleh Smith dan rakan-rakannya untuk menyusun genom akan membantu memindahkan proses ini.
Penyelidikan ini juga dijangka memajukan pemahaman saintifik tentang genetik pada umumnya. "Ia akan membawa pemahaman kita ke peringkat seterusnya, " kata Gardiner. Apabila ia datang kepada regenerasi, saintis berminat bagaimana beberapa gen dapat mempengaruhi dan berinteraksi dengan ribuan pasangan asas lain.
Drs. Jeramiah Smith dan Randal Voss di makmal mereka di University of Kentucky. (University of Kentucky) Smith dan pasukannya telah menggunakan peta genom baru ini dengan mengenal pasti gen yang bertanggungjawab menyebabkan kecacatan jantung yang berlaku di kalangan axolotls. "Mereka pada dasarnya tidak mengembangkan hati mereka dengan baik semasa hidup awal, " kata Smith. Pengetahuan tentang gen yang bertanggungjawab untuk kecacatan ini dapat membantu saintis memahami apa yang dapat menyebabkan masalah jantung pada manusia.
Kerja ini juga mempunyai implikasi untuk pemuliharaan. Walaupun axolotl mungkin agak biasa di makmal dari subset tertentu saintis gen, salamander itu sebenarnya di bawah banyak tekanan dalam habitat tunggalnya di alam liar. Apabila Empayar Aztec jatuh ke Sepanyol, orang Eropah memeluk metropolis asli ke Mexico City. Kawasan bandar terus berkembang sejak dahulu, selalunya dengan mengorbankan habitat tanah lembap yang pernah tersebar di Lembah Mexico.
Hari ini, Lake Xochimilco adalah bayangan Lake Texcoco. Terletak di tenggara Mexico City. Kawasan ini popular dengan pelancong dan penonton minggu dari bandar yang menyewa bot di kawasan terusan. Menurut Kesatuan Antarabangsa untuk Pemuliharaan Alam, pencemaran air bandar, pembangunan komersil, pemburuan, perubahan iklim dan spesies invasif semua mengancam penduduk axolotl liar yang tinggal di terusan Tasik Xochimilco.
Luis Zambrano, seorang ahli biologi di Universiti Autonomi Nasional Mexico yang bekerja dengan axolotls, mengatakan bahawa kerja genom meningkatkan kepentingan pemuliharaan amfibia di alam liar.
"Axolotls dapat bertahan dalam tangki tetapi variasi dapat dikurangkan kerana bilangan penduduk dan asalnya dikekang, " kata Zambrano dalam e-mel. "Variasi generik populasi liar [telah menjadi sangat penting jika kita ingin menggunakan genom salamander ini sebagai satu sistem yang dapat membantu kesihatan manusia. "
Orang-orang Aztec tahu tentang kuasa regeneratif axolotl, dan mereka mengaitkannya dengan kuasa yang dimiliki oleh Xolotl. Kini, halangan yang paling besar untuk benar-benar memahami rahsia keupayaan ilahi yang seolah-olah ini adalah ancaman yang kita pose kepada haiwan yang kami harapkan untuk belajar.
