Legyen, sétál vagy úszik, szinte minden állat rendelkezik tükörképektől épített testtel, a bal oldala pedig a jobboldali. De ez a szimmetria nagyrészt a bőr mélyén jár. Például az emberekben a szív balra ül, míg a máj jobbra ível.
kapcsolodo tartalom
- Mit tanulhatnak az extrovertok és az introverták a csigaból?
- Az UV-fény feltárja a fosszilis kagylók színét
- Az új mélytengeri csigák a természet saját Punk Rockerei
A múlt században a tudósok azt a genetikai kódot keresték, amely belső aszimmetriát idéz elő az állatvilágban, hogy teljesebb képet kapjon az összes lény fejlődéséről. Ezeknek a géneknek akár milliárd évig visszavezethető az utolsó általános univerzális őse. Most egy nemzetközi csapat azt gondolja, hogy megtalálták - vagy legalábbis részben - a szerény tócsiganak köszönhetően.
A legtöbb állattól eltérően, a csiga aszimmetriáját a hátán héja göndör alakja formájában végzi. A csigák nem feltétlenül mindig azonos módon járnak - a legtöbb göndör jobbra, de mások balra gördülhetnek.
Az ezen a héten a Current Biology folyóiratban közzétett tanulmányban a tudósok arról számoltak be, hogy a formin gén képes ellenőrizni, hogy a csigaembriók elkezdenek-e kialakulni a bal vagy jobb göndör héjban. Azáltal, hogy egyetlen változtatást hajt végre a csiga genomját alkotó milliárd molekula betűiből, a kutatók a jobb hajcsavarót balra válthatják.
"Össze lehet hasonlítani a gént a tűvel a szénakazalban." - mondja Angus Davison, a Nottinghami Egyetem vezető szerzője.
Davison és kollégái több mint 3000 óriás tócsigának vagy a Lymnaea stagnalisnak a genomját térképezték fel, és különbségeket kerestek a bal és a jobb oldali tekercselõ kagylók között. Először keskenyedtek, ahol rejlik az érdeklődő gén, majd elkezdték keresni a legfontosabb különbségeket annak szempontjából, hogy a gének milyen jól teljesítették a munkájukat, más néven olyan fehérjéket építettek, amelyek az állat biológiáját ellenőrzik.
Noha monumentális feladat, Davison azt mondja, hogy szünetet tartottak. A csapat mutációt talált egy génben, amely kikapcsolta a fehérjetermelést a csiga óramutató járásával ellentétes irányban.
Noha a tavacska csigahéjak általában az óramutató járásával megegyezően göndörödnek, ellentétes módon göndörülhetnek - érdekes következményekkel járva. Egyrészt szinte lehetetlen párosodni a jobbkezes társaikkal. (Esther de Roij és Gary McDowell fényképei, Jeremy Guay digitális kompozíciója, Peregrine Creative) "Nagyon szerencsések vagyunk, mert kiderül, hogy a mutáció kiüti a gén funkcióját" - magyarázza. Nem mindig ez a helyzet. Bár a mutáns gén félrevezetőnek tűnik, a genom természetes változásainak nagy része nincs nagy hatással gazdasejtjeire. Ebben az esetben azonban a szóban forgó gén kis változása - a formin - megakadályozta a fehérjék építését.
A tudósok ezután megpróbálták megváltoztatni a babacsiga fejlõdésének módját azáltal, hogy a csigaembriókat anti-formin gyógyszerrel kezelték. A várakozások szerint a gyógyszer az óramutató járásával megegyező irányban gördülő csiga ellenkező irányba csavart.
A megfordított csigák egyike sem maradt fenn a kezelés során. Ennek pontos oka még nem ismert, mivel egyes csigák természetesen léteznek az óramutató járásával ellentétes irányban. De "nagyon nehéz megváltoztatni az aszimmetriát anélkül, hogy más fontos funkciókat is megváltoztatnánk" - mondja Davison. És a formin egy olyan gén, amelyet korábban úgy találtak, hogy elősegíti a sejtállványok felépítését minden állatban, így a gén megváltoztatása halálos következményekkel járhat a sejtekre.
Kíváncsi, hogy ez a gén fontos lehet-e más szervezetek aszimmetriájához, a csoport ugyanazon anti-formin gyógyszerrel kezeli a fejlődő békaembriókat, és hasonló eredményeket kaptunk - egyes békák szíve a testük "rossz" oldalán nőtt fel. Ez arra utal, hogy az aszimmetriát, amely még sok más fajban rejlik, legalább a formin fehérje szabályozhatja.
Ez a tanulmány a csigahéjak göndör körüli több mint egy évszázados intrikát fedi le.
Patológus Arthur Edwin Boycott és barátja, amatőr természettudós, C. Diver kapitány 1923-ban közzétette a csigacsavarodás genetikai ellenőrzésének felfedezését, amelynek alapja az volt, hogy üvegedényekben csigákat tenyésztenek. De az emberi szemszín örökölt génjeivel ellentétben a jobb göndör csiga nem feltétlenül hordozza a jobb göndörítő formin gént.
Majdnem 60 év telt el azután, hogy a tudósok kitalálják, hogyan működik ez. Kiderült, hogy a csiga göndöredését olyan anyag szabályozza, amelyet a csiga anya - egy lazán használt kifejezés, mivel a csiga hermafroditák - tartalmazzák a tojás belsejében vagy citoplazmában. Ez az anyag megváltoztatta a fejlődő csecsemőt, befolyásolva göndöredési irányát.
"Ez 34 évvel ezelőtt történt" - mondja biológiai biológus, Richard Palmer, aki nem vett részt a vizsgálatban. "És azóta próbálják meghatározni, mi az az anyag."
Adja meg Davisont és kollégáit. A modern laboratóriumi technikák alkalmazásával a csapat nemcsak azonosította a gént, hanem azt is megállapították, hogy apró szubcelluláris aszimmetriák kimutathatók, ha az embrió csak két sejt nagy. Az eredmények arra utalnak, hogy „létezik valamilyen univerzális rendszer, amely a makró szintjén szabályozza az aszimmetriát” - mondja Palmer.
A felfedezés eredeti meghallgatása után egyszóval adott válasz a hosszú keresést foglalta össze: „Végül”.
De az ügy még nem zárult le teljesen. A gömbkontroll a tekercselés során nem vonatkozik minden szárazföldi csigára, és felmerül a szomorú kérdés, hogy miért nem a csiga, az emberekkel ellentétben, azonos aszimmetrikus preferenciával rendelkezik, és következetesen gördül ugyanabba az irányba - mondja Palmer.
A Formin valószínűleg csak egy olyan génkészletben található, amely az állatok szimmetriáját vezérli, mondja Davison. De most, hogy végre meglátták ezt a gént, a csapat azt reméli, hogy ezek a kis göndörök segítenek nekik kibontakozni, miért vagyunk mindannyian kicsit kilógok.
A tudósok meglepődtek, amikor azt tapasztalták, hogy ellentétben a tavi csigaval, a formin gén változásai úgy tűnik, hogy nem szabályozzák e japán száraz csiga göndörképének irányát. (Esther de Roij)
