Bitechnologia - teraźniejszość i przyszłość
Naukowcy odkrywają geny odpowiedzialne za rozwój kończyn
Według wyników badań opublikowanych w czasopiśmie "Nature" nasze ręce i ramiona uzyskały swoją asymetrię przez skopiowanie genów strukturalnych, które kontrolują układ głównej części tułowia naszego ciała.
Podczas rozwoju embriona zestaw genów nazywanych genami "HOX" kontroluje strukturę rosnącego ciała. Geny HOX są rozmieszczone wzdłuż molekuły DNA w takim samym porządku, jak struktury, które kodują. W rozwijającym się embrionie geny HOX są aktywowane sekwencyjnie wzdłuż przednio-tylnej osi ciała, która biegnie od głowy po palce u nóg, aby wszystkie nasze organy i kości wzrastały w odpowiednich miejscach.
To ostatnie badanie, częściowo sfinansowane z budżetu szóstego programu ramowego (6. PR) UE, wskazuje, że nasze kończyny skutecznie skopiowały ten system strukturalny, aby stworzyć asymetryczne ramiona i ręce. Badacze stwierdzili, że w zawiązku kończyny geny HOX są aktywowane sekwencyjnie wzdłuż przednio-tylnej osi, która biegnie od kciuka do małego palca. Wynikiem tego jest szczytowa aktywność HOX na tylnej stronie (stronie małego palca) zawiązku kończyny. To z kolei prowadzi do wytworzenia SHH (Sonic hedgehog) w tylnej części zawiązku kończyny. Sonic hedgehog to białko, które reguluje rozwój organów i kończyn.
To właśnie ta asymetryczna produkcja SHH nadaje naszym kończynom charakterystyczną asymetrię i wyjaśnia, dlaczego mamy kciuk przeciwstawny i cztery palce różnej wielkości. Naukowcy zbadali myszy ze zmutowanymi genami HOX, co sprawiało, że wytwarzały Sonic hedgehog w części przedniej i tylnej kończyny: ich przedramiona i przednie łapy były całkowicie symetryczne z dwoma małymi palcami po każdej stronie, zamiast kciuka po jednej i małego palca po drugiej. Nieobecność genów HOX, kontrolujących rozwój przedramienia, doprowadziła u myszy do rozwinięcia jedynie kostnego kikuta pod łokciem.
Naukowcy zauważają, że proces rozwoju kończyn jest bardzo podobny do rozwoju głównego planu ciała, który również polega na tej sekwencyjnej aktywacji genów HOX wzdłuż osi. Sugerują, że rekrutacja systemu HOX we wzrastających kończynach zapewniła czworonogom efektywny sposób na wytworzenie dobrze dostosowanych kończyn.
Więcej informacji na stronie internetowej:
http://www.cellsintoorgans.net
http://www.nature.com/nature
Kategoria: Projekty
Źródło danych:
Źródło danych: Institut de Recherches Cliniques de Montréal i magazyn "Nature"/CORDIS
