Dlaczego człowiek ma pięć palców?
Czy kiedykolwiek zastanawialiście się, dlaczego nasze ręce mają dokładnie pięć palców? Naukowcy z Uniwersytetu w Montréalu na czele z zespołem dr Marie Kmity odkryli część tej tajemnicy, a ich niezwykłe odkrycie zostało właśnie opublikowane w czasopiśmie "Nature".
1. Kwestia ewolucji
Wiemy już o tym, że kończyny kręgowców, w tym naszych rąk i nóg, pochodzą od płetw ryb. Ewolucja, która ujawniła się powstaniem kończyn, a przede wszystkim pojawieniem się palców u kręgowców jest wynikiem zmiany siedliska, a mianowicie zmiany środowiska wodnego na nadziemnie. Fascynujące jest to, jak do tego doszło.
W sierpniu tego roku, naukowcy z Chicago: dr Neil Shubin wraz z zespołem wykazał, że dwa geny - hoxa13 i hoxa13 - są odpowiedzialne za powstawanie promieni płetw i naszych palców.
„Odkrycie to jest bardzo ekscytujące i daje duże możliwości, ponieważ jest to wyraźny dowód na związek pomiędzy promieniami płetw a palcami kręgowców” - powiedział Yacine Kherdjemil, doktorant w laboratorium Marii Kmity oraz autor artykułu opublikowanego w "Nature".
Przejście z płetwy do kończyny nie było takie proste. Jak wynika z zapisów kopalnych, nasi przodkowie mieli początkowo więcej niż pięć palców, co jest kolejną kluczową informacją. Jaki mechanizm więc spowodował wykształcenie pięciu palców?
2. Pięć zamiast siedmiu
Zespół doktora Kmity zwrócił szczególną uwagę na jedną kwestię. „W trakcie rozwoju, geny hoxa11 i hoxa13 są aktywowane w osobnych domenach w zarodku kończyn, natomiast u ryb geny te aktywowane są w nakładających się domenach rozwijającej się płetwy” – powiedziała dr Marie Kmita, dyrektor jednego z Instytutu w Klinice w Montrealu, prowadząca badania w jednostce badawczo-rozwojowej na Wydziale Lekarskim Uniwersytetu w Montrealu.
Próbując zrozumieć znaczenie tej różnicy, Yacine Kherdjemil zaprezentował reprodukcję genu hoxa11 typowego dla ryby, po czym okazało się, że dzięki niemu myszy wykształcają do siedmiu palców w jednej kończynie.
Zespół dr Marie Kmity odkrył również sekwencję DNA odpowiedzialną za przejścia między regulacjami typowymi dla myszy i ryb przez omawiany gen hoxa11. "Wniosek z tego jest taki, że ta zasadnicza zmiana morfologiczna nie zaszła poprzez nabycie nowych genów, ale po prostu przez modyfikację działania tych istniejących" - dodaje dr Marie Kmicic.
Z klinicznego punktu widzenia, odkrycie to potwierdza tezę, że wady wrodzone już podczas rozwoju płodu nie mogą pochodzić z mutacji w sekwencji DNA znanych jako sekwencje regulatorowe. "W chwili obecnej, ograniczenia techniczne nie pozwalają na identyfikację tego typu mutacji bezpośrednio u pacjentów, stąd dotychczasowe badania przeprowadzane są na modelach zwierzęcych” - podkreśla Marie Kmicic.
Potrzebujesz konsultacji z lekarzem, e-zwolnienia lub e-recepty? Wejdź na abcZdrowie Znajdź Lekarza i umów wizytę stacjonarną u specjalistów z całej Polski lub teleporadę od ręki.