وراژن شناسی و فرایندهای مولکولی مشترک در احیا ساختارهای پیچیده

توانایی احیای ساختارهای پیچیده به طور گسترده در هر دو سلسله گیاهی و جانوری نشان داده شده است. با وجودی که توانایی بازسازی در بین متازون ها به طور قابل توجهی متفاوت است، اما مطالعات تجمعی، وقایع سلولی را نشان دادند که بطور گسترده ای در طول وقایع بازسازی کننده مشاهده می شوند. به عنوان مثال، آسیب ساختاری، شناخته شده است و بهبود زخم ناشی از آسیب آغاز شده است، که توسط مرگ سلولی برنامه ریزی شده در مجاورت بافت آسیب دیده دنبال می شود و تکثیر انفجاری سلول های پیش ساز نیز اتفاق می افتد. تکثیر پایدار و تمرکز سلول های پیش ساز در ناحیه آسیب، تجمع سلول های تمایزی را که به عنوان بلاستمای بازساز شناخته شده اند را افزایش می دهد که سبب رشد بافت جدید می شود. در نهایت، بافت های از پیش موجود، مجددا آرایش می یابند و با سلول های تمایز یافته جدید به منظور بازگرداندن تناسب و عملکرد، ادغام می شوند. در حالی که در فرایندهای اساسی که در طول وقایع بازسازی در گونه های مختلف نشان داده می شود، ناهمگنی وجود دارد، مهمتر از همه منبع سلولی است که برای تشکیل بافت جدید شرکت می کند فعالسازی مسیرهای مولکولی حفاظت شده، برای تنظیم مناسب سلول ها در طول عمل بازسازی ضروری است. شاید اساسی ترین فرایندهای مولکولی، که مستلزم بازآرایی کروماتین هستند، نخست تغییرات بزرگ در بیان ژن باشند که برای تمایز و یا / تمایززدایی سلول های پیش ساز مورد نیاز هستند. این بررسی یک مرور کلی در زمینه ی مشارکت های شناخته شده ، برای فرایندهای بازسازی توسط RNA های غیر کد کننده و آنزیم های اصلاح کننده کروماتین درگیر در تنظیم اپی ژنتیک را فراهم می کند.

ارسطو پس از مشاهده ی اینکه دم مارمولک پس از قطع شدن، قادر به احیای دم بودند، درگیر این موضوع شد. بازسازی – توانایی بازسازی و توسعه مجدد قسمت های از دست رفته بدن – برای قرن ها در افسانه ها و اسطوره ها نمایش داده شده است. امروزه، شواهد جمع آوری شده نشان می دهند که حوادث و وقایع احیا کننده، ممکن است بصورت خیالاتی باشند که در طیف گسترده ای از موجودات زنده، از مژه داران تک سلولی تا حیوانات و گیاهان بزرگ، واقعی بنظر بیایند (شکل 1). توانایی و ظرفیت احیا کننده ی ارگانیسم های مختلف، بسیار متفاوت است، به این صورت که در برخی از ارگانیسم ها، به بافت های خاص یا دوره های زمانی خاصی در طول رشد و نمو و تکامل محدود می شود (مثلا دم بچه قورباغه)، در حالی که برخی دیگر از ارگانیسم ها قادر به بازسازی کلی در بدن خود هستند که غیرقابل شمارش است (به عنوان مثال، کرم های پهن پلاناریا). مکانیسم هایی که در احیاء دخالت دارند، ناظرانی بهت زده ای در طول تاریخ دارند و آنها را متعجب کرده است که آیا یک سلولار، اجازه بخشیدن یک اندام یا یک چشم را دارد که بتوان آن را کشف کرد و این ویژگی با ما مشترک است، انسان ها موجودات بدشانسی هستند که بنظر می رسد موظفند تنها با یک مجموعه قطعات بدنشان تا آخر عمر زندگی کنند.

بیش از 300 سال پیش، حشره شناس معروف فرانسوی، رن آنتین فرچوت د رامور، مشاهدات دقیقی از بازسازی و احیا پنجه خرچنگ را گزارش کرد. R´eaumur’s روند بازسازی و احیا را بطور دقیق بررسی کرد، که این کار او در میان جامعه علمی، برای آگاهی در مورد این موضوع، معتبر است. وقایع بازسازی در مهره داران بطور گسترده ای گزارش شده است، اعم از دست و پا، دم، و شبکیه دوزیستان Urodele (به عنوان مثال، سمندر و سمندر خال زرد) تا قلب و باله ماهی ها، شاخ گوزن، و پوست موش خاردار. تجزیه و تحلیل مکانیسم های سلولی و مولکولی دخیل در پدیده ی طبیعی احیا و بازسازی، برای بهبود کاربرد پزشکی برای جایگزینی بافت های آسیب دیده یا از دست رفته در انسان است.