Происхождение пальцев рук и ног

Доктор Мари Кмита и ее исследовательская группа обнародовали свой научный труд, в котором описан механизм, отвечающий за возникновение наших пальцев рук и ног, и демонстрирующий всю важность регуляции генов в процессе перехода от плавников к конечностям в ходе эволюции. Их научное открытие был опубликовано в престижном научном журнале Science.

С помощью генетики и математики ученые представили экспериментальные доказательства, подтверждающие теоретическую модель формирования паттерна, более известную как механизм Тьюринга. В 1952 году математик Алан Тьюринг предложил математические уравнения для формирования паттерна, которые описывают, как два равномерно распределенных вещества (активатор и репрессор) образовывают сложные формы и конструкции путем преобразования обычной клетки.

«Модель Тьюринга для формирования паттерна долгое время оставалась в стадии обсуждения в основном из-за отсутствия экспериментальных данных, подтверждающих ее достоверность», - объясняет доктор Рушикеш Шет, один из ведущих сотрудников научной группы, возглавляемой Кмита. «Однако осознав, какую роль играют гены Hox во время развития конечностей, мы смогли показать, что процесс, который формирует наши пальцы рук и ног напрямую зависит от механизма Тьюринга».

У человека, как и у других млекопитающих, развитие зародыша осуществляется, в частности, с помощью генов-конструкторов, известных как гены Hox. Эти гены имеют большое значение для правильного позиционирования архитектуры тела и определения природы и функции клеток, которые образуют органы и элементы скелета.

«Наши генетические исследования показали, что гены Hox выступают в качестве модуляторов механизма Тьюринга. Все результаты основаны на математических испытаниях, проведенных нашими сотрудниками», - объясняет доктор Джеймс Шарп. «Более того, мы показали, что резкое снижение количества генов Hox у мышей превращает их конечности в биологические структуры, напоминающие плавники рыбы. Именно эти данные показывают всю важность гена Нох при формировании конечностей человека».

zonakrasoty.ru