A kígyók hosszú testének eredete

A kutatók hosszú évek óta próbálják megérteni a kígyók testére jellemző kivételesen hosszú törzsek eredetét. Ez egy rejtély az állatfejlődés szempontjából, amely fényt deríthet a törzset alkotó szöveteket, köztük a csontvázat és a gerincvelőt irányító mechanizmusokra. Moisés Mallo, az Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC, Portugália) által vezetett kutatócsoport most felfedezte azt a kulcsfontosságú tényezőt, amely szabályozza a gerincesek törzsfejlődését, és megmagyarázza, miért van a kígyóknak ilyen feltűnően eltérő testük. Ezek az eredmények, amelyeket a Developmental Cell legújabb kiadásában tettek közzé, és a borítójában kiemelték, új utakat nyithatnak a gerincvelő regenerációjának tanulmányozásában.

hosszú

Annak ellenére, hogy a különböző gerinces állatok között nyilvánvaló méret- és alakbeli különbségek figyelhetők meg, mindegyik teste fejjel és nyakkal, törzsével és farkával rendelkezik. Ezeknek a testrészeknek a relatív mérete az, ami a test különbségeit nagy részben megkülönbözteti ezen állatok között. Ennek ellenére az összes gerinces egymást követő fázisok útján fejlődik ki, a test minden régióját meghatározott sorrendben képezi, a fejétől a farkáig. A fejlődést genetikai utasítások vezérlik, amelyek tájékoztatják az egyes testrégiók kialakulásának kezdetét és végét. Moisés Mallo laboratóriuma megpróbálta feltörni azt a genetikai kódot, amely a gerincesek törzse és farka fejlődését ellenőrzi. Ennek elérése érdekében olyan egereket vizsgáltak, amelyeknek különösen hosszú vagy különösen rövid a törzse. "Úgy gondoltuk, hogy ezen állatok elemzése kulcsot adhat a törzsképződés kódjának felfedéséhez" - mondja Moisés Mallo.

Kísérleteik arra a meglepő megállapításra vezettek, hogy a törzsfejlődés kulcsfontosságú kontrollja az Oct4 gén volt, az őssejtek egyik alapvető szabályozója. Mivel sok más gerincesnek is van október 4-e, ez a gén hasonló szerepet játszhat más állatokban, sőt felelős lehet a kígyók kivételesen hosszú törzséért. Rita Aires, a tanulmány első szerzője, kifejtette: "Megállapítottuk, hogy az Oct4 a kapcsoló, amely törzsképződéshez vezet, mégsem tudtuk megmagyarázni a gerinceseknél, különösen a kígyóknál megfigyelt különböző törzshosszt. Ezért teszteltük, hogy ez a kígyókban az embrionális fejlődés különböző szakaszaiban az egerekhez képest ki vagy be volt kapcsolva. "

A kutatók felfedezték, hogy az Oct4 gén valóban hosszabb ideig aktív maradt a kígyókban, összehasonlítva más állatokkal. Megmutatták azt is, hogy ez a kígyógenomban bekövetkezett változásokból következett be, amelyek a hüllők evolúciója során következtek be, és amelyek az Oct4 gént egy olyan DNS-régió mellé helyezték, amely hosszú ideig tartó embrionális fejlődés során "ON" állapotban tartja ezt a gént.

"A különböző testrégiók kialakulása a gének erős karú versenyeként működik. A törzsképződésben részt vevő géneknek el kell kezdeniük a tevékenységüket, hogy a farokképződésben résztvevő gének működni tudjanak. Kígyók esetében megfigyeltük, hogy az okt. a gén az embrionális fejlődés hosszabb időszaka alatt aktív marad, ami megmagyarázza, miért van a kígyóknak ilyen hosszú törzse és nagyon rövid farka "- mondja Rita Aires.

Moisés Mallo tovább magyarázza: "Meghatároztunk egy kulcsfontosságú tényezőt, amely lehetővé teszi a törzsszerkezetek lényegében korlátlan növekedését, amennyiben aktív marad. Most megvizsgáljuk, hogy felhasználhatjuk-e az Oct4 gént és az aktivitását fenntartó DNS-régiót a sejtek bővítésére amelyek a gerincvelőt készítik, sérülés esetén megpróbálják regenerálni. "