21.02.2012 13:01
Kuidas sünnivad triibulised ja täpilised loomad?
Sebra triibud võivad kaitsta looma putukate eest. Aga kuidas selline ühtlane muster tekib?
Tuleb välja, et inglasest matemaatik ja koodimurdja Alan Turing sai mehhanismile jälile juba kuuskümmend aastat tagasi. Turing tegeles enne surma matemaatilise bioloogiaga.
Just temalt pärineb idee, et bioloogilistes süsteemides tekivad pidevad korduvad mustrid paarikaupa toimivate ainete ehk morfogeenide mõjul. Üks nendest ainetest töötab aktivaatorina ja teine pidurdaja ehk inhibiitorina.
Turingi sajanda sünniaastapäeva auks otsustasid Londoni King´s kolledži molekulaarbioloogid teooriat kontrollida. Jeremy Greeni uurimisrühma liikmed jälgisid hiire loote suulae arengut. Sinna tekivad korrapärased vallilaadsed moodustised. Selgus, et suulae kurrulise mustri tekitavadki kaks molekuli, mis kontrollivad vastastikku teineteise tootmist.
Need ained on fibroplastide kasvufaktor ja valk nimega Sonic Hedgehog. Molekulide aktiivsuse muutmine mõjutas suulae mustri kujunemist nii, nagu Turing seda matemaatiliselt ette ennustas.
"Korrapäraselt paiknevad struktuure on elusolendites palju. Olgu need siis selgroolülid, karvanääpsud või tiigri seljal asuvad triibud. Mustrite tekkimise kohta on välja pakutud erinevaid selgitusi, kuid seni oli nende tekkimise molekulaarsete põhjuste kohta vaid kaudsed tõendid, " selgitas Green.
"Suulae muster aitab toitu tajuda, kuid tähtsamat rolli sel pole. Ometi aitas see tõestada, et korrapäraste mustrite tekkimisel mängib olulist rolli aktivaatorist ja inhibiitorist koosnev molekulide paar," lisas ta.
Uurija sõnul on avastusel ka praktiline tähtsus. Tulevikus saab morfogeene kasutada tüvirakkudest kudede ja organite kasvatamiseks. Uurimus ilmus ajakirjas Nature Genetics.