Походження пальців рук і ніг

Доктор Марі Кміта і її дослідницька група оприлюднили свій наукова праця, в якій описаний механізм, відповідальний за виникнення наших пальців рук і ніг, і демонструє всю важливість регуляції генів в процесі переходу від плавників до кінцівок в ході еволюції. Їх наукове відкриття було опубліковано в престижному науковому журналі Science.

З допомогою генетики і математики вчені представили експериментальні докази, що підтверджують теоретичну модель формування патерну, більш відому як механізм Тюрінга. У 1952 році математик Алан Тьюринг запропонував математичне рівняння для формування патерну, які описують, як два рівномірно розподілених речовини (активатор і репрессор) утворюють складні форми і конструкції шляхом перетворення звичайної клітини.

«Модель Тюрінга для формування патерну довгий час залишалася в стадії обговорення в основному із-за відсутності експериментальних даних, що підтверджують її достовірність», - пояснює доктор Рушикеш Шет, один з провідних співробітників наукової групи, очолюваної Кміта. «Проте усвідомивши, яку роль відіграють гени Hox під час розвитку кінцівок, ми змогли показати, що процес, який формує наші пальці рук і ніг прямо залежить від механізму Тюрінга».

У людини, як і у інших ссавців, розвиток зародка здійснюється, зокрема, за допомогою генів-конструкторів, відомих як гени Hox. Ці гени мають велике значення для правильного позиціонування архітектури тіла і визначення природи і функції клітин, які утворюють органи та елементи скелета.

«Наші генетичні дослідження показали, що гени Hox виступають як модуляторів механізму Тюрінга. Всі результати засновані на математичних випробуваннях, проведених нашими співробітниками», - пояснює доктор Джеймс Шарп. «Більше того, ми показали, що різке зниження кількості генів Hox у мишей перетворює їх кінцівки в біологічні структури, що нагадують плавці риби. Саме ці дані показують всю важливість гена Нох при формуванні кінцівок людини».