The flatworm puzzle: Uncovering the molecular basis of the remarkable resilience and regenerative capacity of Macrostomum lignano

Abstract

Modelorganismen zijn essentieel voor biomedisch onderzoek. Dikwijls wordt een kleine selectie gevestigde modelorganismen gebruikt, maar in het laatste decennia zijn meerdere nieuwe modelorganismen ontwikkeld. Dit proefschrift is een samenvatting van de ontwikkeling van zo’n nieuw modelorganisme, de vrij-levende platworm Macrostomum lignano. Dit dier staat bekend om haar opzienbarende vermogen tot regeneratie. Geamputeerd hoofden kunnen een nieuw lichaam, inclusief geslachtsorganen, in drie weken laten terug groeien. Dit wordt mogelijk gemaakt door neoblasten: cellen die kunnen delen en nieuwe cellen vormen, nodig om beschadigd of missend weefsel te vervangen. Om te bestuderen hoe dit werkt, is het genoom en transcriptoom van de worm opgesteld. Bovendien zijn de genen verrijkt in neoblasten en cellen van geslachtsorganen gekarakteriseerd. Een deel van deze genen zijn specifiek voor platwormen, maar sommige zijn ook aanwezig in andere dieren en mensen. In dit proefschrift onderzoeken we de functie van een selectie van genen van beide groepen. Het transcriptoom heeft het ook mogelijk gemaakt om andere interessante eigenschappen van M. lignano, zoals de lange levensduur en resistentie tegen ioniserende straling te onderzoeken. Zo is bijvoorbeeld het verouderingsprofiel gekarakteriseerd en onderzocht waarom dit dier meerdere jaren kan leven. Ook hebben wij getest welke dosis ioniserende straling de worm kan overleven en beschreven hoe gen expressie verandert na bestraling. Door het bestuderen van verschillende vragen en het ontwikkelen van technieken hiervoor, hebben we een belangrijke stap gezet in het ontwikkelen van M. lignano als modelorganisme. De verkregen resultaten zijn waardevol voor het onderzoek van M. lignano, andere platwormen en biomedisch onderzoek