Olenemata sellest, kas ta lendab, kõnnib või ujub, on peaaegu kõigil loomadel peegelpiltidest valmistatud kere, mille vasak pool peegeldab paremat. Kuid see sümmeetria kulgeb suures osas nahas. Näiteks inimestel istub süda vasakul, samal ajal kui maks kaardub paremale.
Seotud sisu
- Mida ekstravertidest ja introvertidest saab teod õppida
- UV-valgus paljastab fossiilsete kestade värve
- Uued süvamere teod on looduse enda Punk Rockers
Eelmise sajandi jooksul on teadlased otsinud loomariigis sisemise asümmeetriat põhjustavat geneetilist koodi, et luua terviklikum pilt kõigi olendite arengust. Nende geenide jälgi võib leida isegi miljardeid aastaid viimase viimase universaalse esivanemani. Nüüd arvab rahvusvaheline meeskond, et on tänu alandlikule tiigitiigile selle leidnud või vähemalt osa sellest.
Erinevalt enamikust loomadest kannavad teod selga oma asümmeetriat, nende kestade lokkide kujul. Peale selle ei lähe teod tingimata alati sama teed - enamik kõverdub paremale, teised aga võivad vasakule kõverduda.
Sel nädalal ajakirjas Current Biology avaldatud uuringus väidavad teadlased, et formiini geen suudab kontrollida, kas tiguembrüodel hakkavad tekkima vasak- või parempoolsed koored. Tehes ühe muudatuse tigude genoomi moodustavates miljardites molekulaarsetes tähtedes, saavad teadlased parema lokirulli vasakule vahetada.
"Geeni leidmist võib võrrelda heinakuhja nõela leidmisega, " ütleb juhtautor Angus Davison Nottinghami ülikoolist.
Davison ja tema kolleegid kaardistasid enam kui 3000 hiiglasliku tiigiteo ehk Lymnaea stagnalise genoome ja otsisid erinevusi vasak- ja parempoolse mähisega molluskite vahel. Kõigepealt ahenesid need, kus huvipakkuv geen võib peituda, ja seejärel hakati otsima peamisi erinevusi geenide tööülesannete osas, näiteks valke, mis kontrollivad looma bioloogiat.
Ehkki monumentaalne ülesanne, väitis Davison, et nad tegid pausi. Meeskond leidis mutatsiooni ühest geenist, mis lülitas valgu tootmise tigu vastupäeva versiooni välja.
Ehkki tiigikojad tavaliselt kõverduvad päripäeva, võivad need keerduda ka vastupidiselt - huvitavate tagajärgedega. Ühe jaoks on paaritamine parempoolsete kaaslastega peaaegu võimatu. (Fotograafid Esther de Roij ja Gary McDowell, digitaalne kompositsioon Jeremy Guay, Peregrine Creative) “Meil vedas tõesti, sest selgub, et mutatsioon lööb geeni funktsiooni välja, ” selgitab ta. See pole alati nii. Ehkki muteerunud geen kõlab häbiväärselt, ei mõjuta enamik neist genoomi loomulikest muutustest nende peremehi eriti. Kuid sel juhul takistas kõnealuse geeni - formiini - väike muutus sellel valkude ehitamist.
Seejärel üritasid teadlased muuta tigude imikute arengut, töödeldes tigude embrüoid anti-formin ravimiga. Nagu arvata võis, keeras ravim tavaliselt päripäeva kõverduvad teod vastupidiseks.
Ükski ümberpööratud tigudest ei püsinud ravil. Selle täpne põhjus on siiani teadmata, kuna mõned teod eksisteerivad loomulikult ka vastupäeva liikudes. Kuid "on väga raske muuta asümmeetriat muutmata ka muid olulisi funktsioone, " ütleb Davison. Ja formiin on geen, mis on varem leitud, et see aitab kõigil loomadel rakutelliseid üles ehitada, nii et geeni muutmisel võivad olla rakkudele surmavad tagajärjed.
Huvitav, kas see geen võib olla oluline teiste organismide asümmeetria jaoks, ravis meeskond arenevaid konnaembrüoid sama anti-formiinivastase ravimiga ja nad said sarnaseid tulemusi - mõnel konnal kasvas süda oma keha "valel" poolel. See vihjab, et asümmeetriat, mis varitseb paljudes teistes liikides, võib vähemalt osaliselt kontrollida ka formiini valk.
See uurimus hõlmas rohkem kui sajandi pikkuseid intrigeerimisi, mis ümbritsevad tigu kestade lokke.
Patoloog Arthur Edwin Boycott ja tema sõber, amatöör-loodusteadlane kapten C. Diver avaldasid 1923. aastal tigude kestade keeramise geneetilise tõrje avastuse, mis põhineb nende tööl klaaspurkides tigude aretamisel. Kuid erinevalt inimese silmavärvi pärilikest geenidest ei kanna parempoolselt lokkiv tigu tingimata parema lokitusega formiini geeni.
Pärast seda kulus teadlastel, kuidas see toimib, ligi 60 aastat. Selgub, et tigu kõverdumist kontrollib mingi aine, mida tigu ema - see on lõdvalt kasutatud termin, kuna teod on hermafrodiidid - sisalduvad muna sisemustes või tsütoplasmas. See aine muutis arenevat last, mõjutades tema kõverdamise suunda.
"See oli 34 aastat tagasi, " ütleb bioloog Richard Palmer, kes uuringuga ei tegelenud, "ja nad on sellest ajast peale üritanud kindlaks teha, mis see aine oli."
Sisestage Davison ja tema kolleegid. Kaasaegseid laboritehnikaid kasutades meeskond mitte ainult ei tuvastanud geeni, vaid nad leidsid ka, et kui embrüo on vaid kahe raku suurune, saab tuvastada pisikesi rakuväliseid asümmeetriaid. Tulemused vihjavad, et makrotasandil on olemas mõni universaalne süsteem, mis kontrollib asümmeetriat, ”ütleb Palmer.
Pärast avastuse esialgset kuulmist võttis tema ühesõnaline vastus kokku pika püüdluse: “Lõpuks”.
Kuid juhtum pole veel lõppenud. Geenikontroll mähise osas ei kehti kõigi maismaade puhul ja on kohutav küsimus, miks teod, erinevalt inimestest, ei näita kõik ühesugust asümmeetrilist eelistust ja kõverduvad pidevalt samas suunas, ütleb Palmer.
Formin on tõenäoliselt ainult üks geenide komplektist, mis kontrollib loomade sümmeetriat, väidab Davison. Kuid nüüd, kui neil on see geen lõpuks silmapiiril, loodab meeskond, et need väikesed lokid aitavad neil lahti harutada, miks me kõik oleme natuke väljas.
Teadlased leidsid üllatuse, et erinevalt tiigitiigist ei näi formiini geeni muutused kontrollivat selle Jaapani maisitigu lokke suunda. (Esther de Roij)
