Meet the Fish That Could Regrow Fins A Million Years Before The Axolotl Got Here
January 30, 2026
Humans Lost It. Axolotls Kept It. Fish Never Forgot.
The axolotl is a smiling, camera-loving, bright-pink and fluffy gill-adorned, endangered salamander that attracts scientists and public fans alike for its extraordinary regenerative abilities.
It can regrow limbs, as well as parts of its heart and even parts of its brain and spinal cord, without scarring. Scientists have long considered the axolotl a champion of regeneration with unparalleled abilities among animals with backbones.
But the axolotl might have just met its match: the Senegal bichir, a prehistoric-looking African freshwater fish that can regrow entire fins.
In one of the most comprehensive cross-species studies of fin and limb regeneration to date, LSU researchers show that regeneration isn鈥檛 a rare ability only certain animals gained.
Rather, it is an evolutionarily ancient ability that most limbed vertebrates (tetrapods) lost, but some species of fish and amphibians, such as the bichir and the cherished axolotl, retained.
In on Jan. 22, LSU biological sciences assistant professor Igor Schneider and his lab used modern sequencing techniques to examine gene activity associated with regeneration.
The team examined which genes are turned on and off within individual cells at the site of limb or fin regeneration in three key species: the zebrafish, the axolotl, and Polypterus senegalus (the Senegal bichir).
Igor Schneider assistant professor of biological sciences, LSU College of Science, left, with lab team members Gabriela Lima, PhD candidate, and Josane Sousa, postdoctoral researcher.
Problema: Evidencia creciente sugiere que la regeneraci贸n de aletas es una capacidad ancestral de los vertebrados. Sin embargo, el conjunto de herramientas celulares y gen茅ticas que subyacen a la regeneraci贸n tanto en salamandras modernas como en peces 贸seos evolutivamente m谩s antiguos ha permanecido como un misterio. Esto se debe en parte a que la mayor铆a de las investigaciones sobre la regeneraci贸n de aletas se han centrado en el pez cebra, que solo posee capacidades de regeneraci贸n parcial.
厂辞濒耻肠颈贸苍: Los cient铆ficos de LSU han llevado a cabo la comparaci贸n de especies m谩s extensiva sobre regeneraci贸n hasta la fecha. Ellos Investigaron a resoluci贸n unicelular los procesos de regeneraci贸n del bichir senegal茅s, un pez de agua dulce evolutivamente antiguo capaz de regenerar aletas completas, junto con los del axolote y el pez cebra.
Impacto: Al comparar las c茅lulas y los genes implicados en la regeneraci贸n de aletas y extremidades en tres especies clave, los investigadores de LSU identificaron un conjunto compartido de herramientas regenerativas que podr铆a se帽alar el camino hacia dianas clave para la medicina regenerativa.
Conozca al pez que pod铆a regenerar aletas un mill贸n de a帽os antes de que llegara el axolote
Los humanos lo perdieron. Los axolotes lo conservaron. Los peces nunca lo olvidaron.
El axolote es una salamandra sonriente, amante de las c谩maras, de color rosa brillante y adornado con branquias esponjosas, actualmente en peligro de extinci贸n, que atrae por igual a cient铆ficos y al p煤blico general por sus extraordinarias capacidades regenerativas. El axolote puede regenerar extremidades, as铆 como partes de su coraz贸n e incluso partes de su cerebro y m茅dula espinal, sin dejar cicatrices. Durante mucho tiempo, los cient铆ficos han considerado al axolote un campe贸n de la regeneraci贸n, con habilidades incomparables entre los animales con columna vertebral. Sin embargo, axolote podr铆a haber encontrado a su rival: el bichir senegal茅s, un pez africano de agua dulce con aspecto prehist贸rico capaz de regenerar aletas completas.
En uno de los estudios comparativos entre especies m谩s exhaustivos sobre regeneraci贸n de aletas y extremidades realizados hasta la fecha, investigadores de LSU muestran que la regeneraci贸n no es una capacidad rara que solo ciertos animales adquirieron. En lugar de eso, es una capacidad evolutivamente antigua que la mayor铆a de los vertebrados con extremidades (tetr谩podos) perdi贸, pero que algunas especies de peces y anfibios, como el bichir y el apreciado axolote, conservaron.
En el 22 de enero de 2026, el profesor asistente de ciencias biol贸gicas de LSU Igor Schneider y su laboratorio utilizaron t茅cnicas modernas de secuenciaci贸n para examinar la actividad g茅nica asociada con la regeneraci贸n. El equipo analiz贸 qu茅 tipo genes se activan y desactivan dentro de c茅lulas individuales en el sitio de regeneraci贸n de extremidades o aletas en tres especies clave: el pez cebra, el axolote y Polypterus senegalus (el bichir senegal茅s).
La incorporaci贸n del bichir fue clave: este pez de aletas radiadas se separ贸 de otros linajes de peces hace casi 400 millones de a帽os, y su linaje exist铆a mucho antes de que aparecieran las salamandras. En caso de que mecanismos celulares y gen茅ticos similares sustenten tanto la regeneraci贸n de aletas en el bichir como la regeneraci贸n de extremidades en el axolote, la regeneraci贸n podr铆a haber sido una caracter铆stica com煤n entre los vertebrados antiguos.
El equipo examin贸 qu茅 tipos celulares se desplazaban hacia los sitios de amputaci贸n de aletas o extremidades y observ贸 cambios en la actividad g茅nica durante varios d铆as en el tejido en regeneraci贸n. Ellos encontraron evidencia s贸lida de un conjunto ancestral de herramientas gen茅ticas compartidas e involucradas en la regulaci贸n g茅nica, con algunas diferencias clave entre especies, que sustenta tanto la regeneraci贸n de aletas como la de extremidades.
鈥淗emos demostrado, mediante una comparaci贸n profunda a nivel de c茅lulas individuales, que muchas de las principales caracter铆sticas fisiol贸gicas y gen茅ticas de la regeneraci贸n de extremidades tambi茅n se despliegan durante la regeneraci贸n de aletas鈥�, afirm贸 Josane Sousa, investigadora posdoctoral en LSU y primera autora del nuevo estudio.
Una capacidad ancestral
Hace poco m谩s de una d茅cada, los investigadores encontraron evidencia f贸sil convincente de que la regeneraci贸n de extremidades en adultos no es un rasgo exclusivo de las salamandras modernas. F贸siles de parientes de anfibios de hace m谩s de 300 millones de a帽os muestran signos de extremidades regeneradas, incluyendo rayos de aleta adicionales. En 2019, el laboratorio de Schneider descubri贸 que peces que representan todos los linajes principales de peces 贸seos, incluido el bichir senegal茅s, pueden regenerar una aleta completa.
鈥淟a capacidad regenerativa es m谩s com煤n de lo que se apreciaba anteriormente鈥�, dijo Schneider. 鈥淓l pez cebra, que solo tiene capacidad parcial de regeneraci贸n de aletas, podr铆a ser en realidad un caso at铆pico.鈥�
Estos descubrimientos impulsaron nuevos esfuerzos para identificar el conjunto de herramientas regenerativas que las salamandras heredaron de sus ancestros. 驴Son realmente 煤nicas algunas de las capacidades regenerativas del axolote, o en realidad son herencias transmitidas? 驴Y qu茅 mecanismos gen茅ticos y celulares son verdaderamente fundamentales y necesarios para la regeneraci贸n de aletas en cualquier especie? El laboratorio de Schneider buscaba respuestas.
Estudiar una capacidad ancestral: el desaf铆o de comparar aletas con pies
Gran parte de lo que los cient铆ficos saben sobre la regeneraci贸n de aletas, y por tanto sobre la evoluci贸n de las capacidades regenerativas a medida que los peces dieron origen a los animales terrestres, proviene de estudios en pez cebra. Los peces cebra adultos pueden regenerar aletas amputadas, pero la regeneraci贸n se limita a la regi贸n distal de los radios de la aleta y no incluye las estructuras proximales m谩s cercanas a la pared corporal. El problema es que las rayas de aleta distales no son muy similares a los huesos de las extremidades de los tetr谩podos. As铆 que resulta dif铆cil identificar mecanismos ancestrales compartidos de regeneraci贸n comparando la regeneraci贸n de aletas del pez cebra con la regeneraci贸n de extremidades del axolote.
Es aqu铆 donde entra en escena Polypterus senegalus, un modelo emergente para cient铆ficos que estudian la regeneraci贸n. Este pez puede regenerar completamente sus aletas pectorales, que son anat贸micamente complejas y poseen estructuras 贸seas muy similares a las de las extremidades de los tetr谩podos, junto con m煤sculos, articulaciones, nervios y vasos sangu铆neos asociados. La regeneraci贸n de aletas en Polypterus es un paralelismo m谩s cercano a la regeneraci贸n de extremidades y puede ayudar a los cient铆ficos a distinguir mejor qu茅 mecanismos regenerativos son ancestrales y cu谩les podr铆an haberse desarrollado de manera exclusiva en las salamandras.
En todos los organismos vivos, la informaci贸n gen茅tica fluye del ADN al ARN, que transporta las instrucciones para fabricar prote铆nas, los verdaderos efectores de la vida celular. Aunque todas las c茅lulas en los cuerpos de peces, salamandras o humanos contienen originalmente la misma huella de ADN, no todos los genes de esa huella est谩n activos o se expresan como ARN en cada c茅lula. Diferentes tipos de c茅lulas, como las c茅lulas sangu铆neas, inmunitarias, cartilaginosas u 贸seas, tienen apariencias y comportamientos distintos porque sus genes se expresan de manera diferencial en ARN.
En todos los organismos vivos, la informaci贸n gen茅tica fluye del ADN al ARN, que transporta las instrucciones para fabricar prote铆nas, los verdaderos efectores de la vida celular. Aunque todas las c茅lulas en los cuerpos de peces, salamandras o humanos contienen originalmente la misma huella de ADN, no todos los genes de esa huella est谩n activos o se expresan como ARN en cada c茅lula. Diferentes tipos de c茅lulas, como las c茅lulas sangu铆neas, inmunitarias, cartilaginosas u 贸seas, tienen apariencias y comportamientos distintos porque sus genes se expresan de manera diferencial en ARN.
Resolver misterios mediante la secuenciaci贸n de ARN
El laboratorio de Schneider utiliz贸 secuenciaci贸n de ARNa nivel de c茅lulas individuales y transcript贸mica espacial para comprender qu茅 genes se expresan en qu茅 c茅lulas y en ubicaciones espec铆ficas dentro de aletas y extremidades en regeneraci贸n.
El laboratorio recolect贸 c茅lulas de aletas intactas y de aletas en regeneraci贸n de Polypterus. Se analiz贸 el material gen茅tico de 63.000 c茅lulas para examinar cambios en la actividad g茅nica. Se etiquet贸 cada c茅lula con c贸digos de barras y secuenciaron su ARN para identificar qu茅 genes se activaban o desactivaban para sostener la regeneraci贸n.
El equipo tambi茅n cre贸 portaobjetos especiales de microscop铆a de aletas de Polypterus y extremidades de axolote en diferentes etapas de regeneraci贸n y gener贸 un mapa de los distintos tipos celulares presentes y de sus patrones de expresi贸n g茅nica. Luego compararon estos datos con datos de expresi贸n g茅nica de aletas regenerantes de pez cebra y axolote, utilizando conjuntos de datos originales as铆 como conjuntos de datos disponibles p煤blicamente.
Un conjunto com煤n de herramientas regenerativas
El laboratorio de Schneider encontr贸 evidencia de un conjunto com煤n de herramientas regenerativas que puede depender de la combinaci贸n adecuada de actividad metab贸lica as铆 como de c茅lulas inmunitarias y de la capacidad de las c茅lulas madre para reponer tejido perdido.
El equipo analiz贸 el material gen茅tico de 63.000 c茅lulas de aletas de bichir antes de la amputaci贸n y durante la regeneraci贸n. Descubrieron que, en primer lugar, c茅lulas migratorias y proliferativas (que crecen y se dividen) y c茅lulas epid茅rmicas ayudan a cerrar la herida. Luego, las c茅lulas del tejido conectivo y c茅lulas inmunitarias llegan en grandes cantidades, ayudando a regenerar hueso, m煤sculo, nervio y tejido conectivo. Procesos similares ocurren en la regeneraci贸n de extremidades del axolote.
En bichires, axolotes y peces cebra, se forma una estructura altamente regenerativa en el sitio de la herida. El equipo de Schneider encontr贸 que, entre especies, las c茅lulas dentro de esta estructura exhiben una mayor actividad de detecci贸n y reparaci贸n de da帽o en el ADN. Estas c茅lulas tambi茅n muestran una mayor actividad de un gen llamado HIF1A. Este gen codifica una prote铆na (factor inducible por hipoxia 1-alfa) que controla muchos otros genes involucrados en la respuesta celular a bajos niveles de ox铆geno. Una mayor actividad de HIF1A permite a las c茅lulas aumentar la gluc贸lisis, descomponiendo az煤cares para obtener energ铆a sin utilizar ox铆geno.
鈥淭odos los organismos regeneradores experimentan una reprogramaci贸n metab贸lica para superar bajas concentraciones de ox铆geno y obtener energ铆a de la gluc贸lisis鈥�, dijo Schneider. Curiosamente, en los humanos, el aumento de la actividad de HIF1A y de la gluc贸lisis es com煤n en las c茅lulas cancerosas.
Otra pista para afrontar bajos niveles de ox铆geno durante el r谩pido crecimiento tisular es clave para la regeneraci贸n: las c茅lulas de la piel en el sitio de la herida de una aleta expresan mioglobina, un gen que normalmente solo se expresa en c茅lulas musculares.
鈥淓n los humanos, la 煤nica otra instancia en la que la mioglobina se expresa en c茅lulas distintas del m煤sculo es en las c茅lulas cancerosas, que necesitan superar condiciones hip贸xicas locales鈥�, dijo Schneider. 鈥淟as salamandras carecen de un gen de mioglobina, por lo que pueden resolver este problema de hipoxia en la herida mediante un mecanismo desconocido.鈥�
Los investigadores tambi茅n observaron una respuesta inmunitaria estrechamente coreografiada en todas las especies regenerativas que estudiaron. Esta reacci贸n comienza con la llegada de c茅lulas inmunitarias que montan una respuesta proinflamatoria para cerrar la herida inicial, pero luego transita hacia una respuesta antiinflamatoria.
鈥淟os mam铆feros solo montan una respuesta inflamatoria que conduce a la deposici贸n de tejido para cicatrizar y no activan la segunda fase pro-regenerativa y antiinflamatoria鈥�, dijo Schneider. 鈥淟as se帽ales precisas que permiten a los regeneradores activar esta segunda fase a煤n se desconocen. Pero, por lo que podemos decir, los humanos no carecen de la mayor铆a de los genes clave para esta respuesta inmunitaria pro-regenerativa; simplemente no los activan en el momento adecuado.鈥�
Un papel sorprendente de los gl贸bulos rojos
Uno de los hallazgos m谩s sorprendentes del equipo, seg煤n Schneider, es que los gl贸bulos rojos irrumpen en las aletas de bichir y las extremidades de axolote en regeneraci贸n, pero no en los radios de aletas del pez cebra. Estas c茅lulas transportan ox铆geno, s铆, pero en los regeneradores parecen estar haciendo mucho m谩s.
鈥淓ncontramos que estos gl贸bulos rojos expresan genes que normalmente no expresan, incluidos HIF4A y TRAF3IP3鈥�, dijo Schneider. HIF4A es un gen sensor de ox铆geno previamente descrito como presente en algunas especies de peces. TRAF3IP3 ayuda a regular la actividad de las c茅lulas inmunitarias.
鈥淓n los regeneradores, los gl贸bulos rojos pueden producir se帽ales que regulan procesos como la inflamaci贸n y la detecci贸n de ox铆geno. Curiosamente, los humanos no poseen el gen HIF4A, lo que lo convierte en un objetivo interesante para estudios futuros.鈥�
Una herencia perdida e implicaciones terap茅uticas
驴Por qu茅 los humanos y otros mam铆feros forman cicatrices mientras que los bichires y los axolotes pueden regenerar tejidos complejos? Si nuestros ancestros ten铆an esta capacidad, 驴Por qu茅 la perdimos?
鈥淧arece que la prioridad para los amniotas, que incluyen reptiles, aves y mam铆feros, es cerrar r谩pidamente una herida鈥�, dijo Schneider, 鈥渜uiz谩s para limitar la infecci贸n y la deshidrataci贸n.鈥�
La cicatrizaci贸n y la regeneraci贸n son soluciones diferentes al mismo problema: sobrevivir a la p茅rdida de una extremidad o una aleta, explica Schneider. Para los animales terrestres, perder una extremidad reduce las probabilidades de supervivencia hasta tal punto que, quiz谩, la capacidad de regenerarla no proporcion贸 una ventaja de supervivencia suficiente (al menos no con la rapidez necesaria) como para que la evoluci贸n conservara esta habilidad ingeniosa pero energ茅ticamente costosa.
鈥淟a p茅rdida de una extremidad probablemente perjudica la capacidad de un animal terrestre para buscar presas y escapar de depredadores mucho m谩s que en el caso de un vertebrado acu谩tico鈥�, dijo Schneider.
Schneider espera que, al identificar las claves que desbloquean la actividad g茅nica regenerativa, podamos aprovecharlas para la medicina regenerativa. Durante la regeneraci贸n de aletas del bichir, 4.393 genes se expresan de manera diferencial. Pero 驴qu茅 controla su expresi贸n? El equipo de Schneider identific贸 a los factores de transcripci贸n Activator Protein-1 (AP-1) como posibles reguladores maestros de los genes de regeneraci贸n de aletas y extremidades, ya que controlan el acceso f铆sico al plano de ADN en la vecindad de estos genes. Los factores de transcripci贸n AP-1 han sido implicados en el c谩ncer humano, pero 驴podr铆an ser domados para la regeneraci贸n?
The addition of the bichir was key: this ray-finned fish split off from other fish lineages almost 400 million years ago, and its lineage was around long before salamanders appeared. If similar cellular and genetic mechanisms underlie both bichir fin and axolotl limb regeneration, then regeneration may have been a common feature among ancient vertebrates.
The team examined which cell types moved into sites of fin or limb amputation and observed changes in gene activity over several days in regenerating tissue. They found strong evidence of a shared ancestral genetic and gene regulatory toolkit, with some key differences across species, that supports both fin and limb regeneration.
鈥淲e鈥檝e shown, through an in-depth comparison at the single cell level, that many major physiological and genetic features of limb regeneration are actually also deployed during fin regeneration,鈥� said Josane Sousa, a postdoctoral researcher at LSU and the first author of the new study.
Problem
Increasing evidence suggests that appendage regeneration is an ancient vertebrate ability. However, the cellular and genetic toolkit underlying regeneration in both modern salamanders and evolutionarily older bony fishes has remained a mystery. This is partly because most research on fin regeneration has focused on zebrafish, which only have partial regeneration abilities.
Solution
LSU researchers have conducted the most extensive cross-species examination of regeneration to date. They investigated, at single-cell resolution, the regeneration processes of the Senegal bichir, an evolutionarily ancient freshwater fish that can regrow entire fins, along with those of axolotls and zebrafish.
Impact
By comparing the cells and genes involved in fin and limb regeneration across three key species, LSU researchers identify a shared regeneration toolkit that could point the way to key targets for regenerative medicine.
An Ancient Ability
A little over a decade ago, researchers found compelling fossil evidence that adult limb regeneration isn鈥檛 a unique trait of modern salamanders.
Fossils of amphibian relatives from over 300 million years ago show signs of regrown limbs, including extra digits. In 2019, Schneider鈥檚 lab found that fish representing all major bony fish lineages, including the Senegal bichir, can regrow an entire fin.
鈥淩egenerative ability is more common than previously appreciated,鈥� Schneider said. 鈥淶ebrafish, which have only partial fin regenerative capacity, may actually be an outlier.鈥�
These discoveries sparked renewed efforts to identify the regeneration toolkit that salamanders inherited from their ancestors. Are any of the axolotl's regenerative abilities truly unique, or are they actually hand-me-downs? And what genetic and cellular mechanisms are truly foundational and required for appendage regeneration in any species?
Schneider鈥檚 lab wanted answers.
The Senegal bichir fish, left, and axolotl salamander
The Challenge of Comparing Fins to Feet
Much of what scientists know about fin regeneration, and thus the evolution of regeneration capabilities as fish gave rise to land animals, comes from zebrafish studies. Adult zebrafish can regrow amputated fins, but regeneration is limited to the distal fin ray region and does not include the proximal structures closest to the body wall.
The problem is that the distal fin rays aren鈥檛 very similar to tetrapod limb bones. It鈥檚 difficult to identify shared ancestral mechanisms of regeneration by comparing zebrafish fin regrowth and axolotl limb regrowth.
Enter Polypterus senegalus, an emerging model for scientists studying regeneration.
It can completely regrow its pectoral fins, which are anatomically complex and have bony structures very similar to tetrapod limb bones, along with associated muscles, joints, nerves, and blood vessels.
Polypterus fin regeneration is a closer parallel to limb regeneration and can help scientists better distinguish which regeneration mechanisms are ancestral and which might have been uniquely developed in salamanders.
Solving Mysteries Through RNA Sequencing
Schneider鈥檚 lab used single-cell RNA sequencing and spatial transcriptomics to understand which genes are expressed in which cells at specific locations in regenerating fins and limbs.
The lab collected cells from intact fins and regenerating fins of Polypterus. They profiled the genetic material in 63,000 cells to examine changes in gene activity. They barcoded each cell and sequenced its RNA to identify which genes were turned on or off to support regeneration.
The team also created special microscopy slides of Polypterus fins and axolotl limbs at different stages of regeneration and created a map of the different cell types present and their gene expression patterns. They then compared this data with gene expression data from regenerating zebrafish and axolotl appendages, using both original and publicly available datasets.
DNA to RNA
In all living organisms, genetic information flows from DNA to RNA, which carries the instructions to make proteins, the veritable workers of cellular life. While all cells in the bodies of fish, salamanders, or humans originally contain the same DNA blueprint, not all of the genes in this blueprint are active or expressed as RNA in each cell. Different types of cells, such as blood, immune, cartilage, or bone cells, look and behave differently because their genes are differentially expressed into RNA.
A Common Regeneration Toolkit
Schneider鈥檚 lab found evidence of a common regeneration toolkit. And it may be as much about the right mix of metabolic and immune cell activity as the ability of stem cells to replenish lost tissue.
The team profiled the genetic material in 63,000 cells from bichir fins before amputation and during regeneration. They found that first, migrating and proliferating (growing and dividing) cells and epidermal cells help close the wound.
Then connective tissue and immune cells arrive in droves, helping regenerate bone, muscle, nerve, and connective tissue. Similar processes occur in regenerating axolotl limbs.
In bichirs, axolotls, and zebrafish, a highly regenerative structure forms at the wound site. Schneider鈥檚 team found that across species, cells within this structure exhibit greater DNA damage sensing and repair activity.
These cells also show increased activity of a gene called HIF1A. This gene encodes a protein (hypoxia-inducible factor 1-alpha) that controls many other genes involved in how cells respond to low oxygen. Greater HIF1A activity allows cells to ramp up glycolysis, breaking down sugars for energy without using oxygen.
鈥淎ll regenerators undergo a metabolic rewiring to overcome low oxygen concentrations and retrieve energy from glycolysis,鈥� Schneider said. Interestingly, in humans, increased HIF1A and glycolysis activity are common in cancer cells.
Another clue that coping with low oxygen during rapid tissue growth is key for regeneration:
the skin cells at a fin wound site express myoglobin, a gene normally expressed only
by muscle cells.
鈥淚n humans, the only other instance where myoglobin is expressed in cells other than
muscles is cancer cells, which need to overcome local hypoxic conditions,鈥� Schneider
said. 鈥淪alamanders lack a myoglobin gene, so they may solve this hypoxia problem in
the wound via an unknown mechanism.鈥�
The researchers also observed, across all regenerative species they studied, a tightly
choreographed immune response. It starts with immune cells moving in and mounting
a pro-inflammatory response to close the initial wound, but transitions to an anti-inflammatory
response.
鈥淢ammals will only mount an inflammatory response that will lead to scar tissue deposition,
and will not activate the pro-regenerative and anti-inflammatory second phase,鈥� Schneider
said. 鈥淭he precise signals that allow regenerators to trigger this second phase are
yet unknown. But as far as we can tell, humans are not missing most of the key genes
for this pro-regenerative immune response; they simply do not activate them at the
right time.鈥�
A Surprising Role for Red Blood Cells
One of the team鈥檚 most surprising findings, Schneider said, is that red blood cells rush into regenerating bichir fins and axolotl limbs, but not zebrafish fin rays. These cells carry oxygen, yes, but in regenerators, they appear to be doing much more.
鈥淲e found these red blood cells expressing genes they don鈥檛 typically express, including HIF4A and TRAF3IP3,鈥� Schneider said. HIF4A is an oxygen-sensor gene previously reported as present in some fish species. TRAF3IP3 helps regulate immune cell activity.
鈥淚n regenerators, red blood cells may produce signals that regulate processes such as inflammation and oxygen sensing. Interestingly, humans do not have the HIF4A gene, making it an interesting target for future studies.鈥�
A Lost Inheritance and Therapeutic Implications
Why do humans and other mammals scar while bichirs and axolotls can regrow complex tissue? If our ancestors had this ability, why did we lose it?
鈥淚t seems as if the priority for amniotes, which includes reptiles, birds, and mammals, is to rapidly close a wound,鈥� Schneider said, 鈥減erhaps to limit infection and dehydration.鈥�
Scarring and regeneration are different solutions to the same problem: surviving a limb or fin loss, Schneider explains. For land animals, losing a limb lowers the chances of survival to such an extent that, perhaps, the ability to regenerate the limb didn鈥檛 provide enough of a survival advantage (at least not quickly enough) for evolution to have held onto this nifty but energetically costly ability.
鈥淟imb loss arguably hurts a land animal鈥檚 ability to seek prey and escape predators much more than that of an aquatic vertebrate,鈥� Schneider said.
Schneider hopes that by identifying the keys that unlock regenerative gene activity, we might harness them for regenerative medicine. During bichir fin regeneration, 4,393 genes are differentially expressed. But what controls their expression? Schneider鈥檚 team identified Activator Protein-1 (AP-1) transcription factors as potential master regulators of fin and limb regeneration genes, as they control physical access to the DNA blueprint in the vicinity of these genes. AP-1 transcription factors have been implicated in human cancer, but could they be tamed for regeneration?
Let LSU put you on a path to success! With 330+ undergraduate programs, 70 master's
programs, and over 50 doctoral programs, we have a degree for you.Next Steps