Птицата ему не може да лети заради „превключвател“ в ембрионалното ѝ развитие, установи проучване
Защо орлите могат да се реят в небесата, до момента в който емутата са приковани към земята? Една от тайните се крие в скелетна конструкция, наречена кил - остриеподобен тумор върху гръдната кост, който закрепва летателните мускули, нужни за деен полет, написа уеб сайтът phys.org. При летящите птици той е добре изразен, до момента в който при нелетящите килът в никакъв случай не се образува изцяло.
В публикация, оповестена в Nature Communications, откриватели от Университета в Киушу разпознават молекулярния механизъм, изравен зад образуването на кила. Оказва се, че това зависи не толкоз от гените, които птицата носи, колкото от „ комутатор " в развиването.
„ Птиците са развили доста умни структури за полет ", споделя Сунг Джун Квон, докторант в Университета в Киушу и водещ създател на изследването. „ Хората виждат крилата, само че скритите кости са също толкоз значими. "
Екипът учи образуването на гръдната кост през ембрионалното развиване при пилетата и емутата. Пилетата са тромави летци, само че резервират скелета на летяща птица. Емутата, огромни нелетящи птици от Австралия, са идеални за изследвания на развиването с помощта на добре описаните им ембрионални стадии.
Въпреки другите форми на възрастните екземпляри, откривателите откриват, че ранното развиване наподобява съвсем идентично. И при двата типа стерналните прогениторни кафези - незрелите кафези, които в последна сметка ще образуват гръдната кост - се образуват от лявата и дясната страна на ембриона и по-късно се сливат в центъра на почти един и същи стадий от развиването.
Пътищата им обаче се разминават в така наречен стадий 34, на към една трета от ембрионалното развиване. При пилетата прогениторните кафези не престават да се развъждат, до момента в който при емутата те скоро образуват хрущял и стопират да порастват.
Анализът на генната експресия разкрива, че образуването на гръбнака се управлява от молекулен „ времеви комутатор ", наименуван трансформиращ растежен фактор бета (TGF-β) - сигнална верига, която контролира клетъчния напредък и разделяне. Когато TGF-β остава деен, незрелите кафези на гръдната кост не престават да се разделят. Щом се изключи, растежът се забавя.
И при двата типа TGF-β остава деен до стадий 34. При емуто той се изключва там, само че при пилетата продължава още към два стадия на развиване, до стадий 36, като дава на клетките продължен работен цикъл, с цел да продължат да се разделят и да изтласкват гръдната кост надолу.
„ Пилетата и емутата са имали общ предходник преди към 100 милиона години, само че разликите в гръдните им кости се дължат на два стадия от развиването им. Това е доста дребна разлика, само че тя дефинира съществуването или отсъствието на кила и в последна сметка дали птицата може да лети ", изяснява Юджи Ацута, преподавател в Университета в Киушу и участник в изследването.
Откритието е значимо освен за феновете на птиците, само че и за откривателите в региона на хуманната медицина. Pectus excavatum, постоянно срещана вродена дисторция на гръдния панер, известна като вдлъбнати гърди, може да възникне вследствие на свръхактивна пролиферация на същите стернални прогениторни кафези, а разбирането на регулацията на TGF-β би могло да предложи нови прозрения за това положение, обобщава уеб сайтът phys.org.
Източник: Българска телеграфна агенция
В публикация, оповестена в Nature Communications, откриватели от Университета в Киушу разпознават молекулярния механизъм, изравен зад образуването на кила. Оказва се, че това зависи не толкоз от гените, които птицата носи, колкото от „ комутатор " в развиването.
„ Птиците са развили доста умни структури за полет ", споделя Сунг Джун Квон, докторант в Университета в Киушу и водещ създател на изследването. „ Хората виждат крилата, само че скритите кости са също толкоз значими. "
Екипът учи образуването на гръдната кост през ембрионалното развиване при пилетата и емутата. Пилетата са тромави летци, само че резервират скелета на летяща птица. Емутата, огромни нелетящи птици от Австралия, са идеални за изследвания на развиването с помощта на добре описаните им ембрионални стадии.
Въпреки другите форми на възрастните екземпляри, откривателите откриват, че ранното развиване наподобява съвсем идентично. И при двата типа стерналните прогениторни кафези - незрелите кафези, които в последна сметка ще образуват гръдната кост - се образуват от лявата и дясната страна на ембриона и по-късно се сливат в центъра на почти един и същи стадий от развиването.
Пътищата им обаче се разминават в така наречен стадий 34, на към една трета от ембрионалното развиване. При пилетата прогениторните кафези не престават да се развъждат, до момента в който при емутата те скоро образуват хрущял и стопират да порастват.
Анализът на генната експресия разкрива, че образуването на гръбнака се управлява от молекулен „ времеви комутатор ", наименуван трансформиращ растежен фактор бета (TGF-β) - сигнална верига, която контролира клетъчния напредък и разделяне. Когато TGF-β остава деен, незрелите кафези на гръдната кост не престават да се разделят. Щом се изключи, растежът се забавя.
И при двата типа TGF-β остава деен до стадий 34. При емуто той се изключва там, само че при пилетата продължава още към два стадия на развиване, до стадий 36, като дава на клетките продължен работен цикъл, с цел да продължат да се разделят и да изтласкват гръдната кост надолу.
„ Пилетата и емутата са имали общ предходник преди към 100 милиона години, само че разликите в гръдните им кости се дължат на два стадия от развиването им. Това е доста дребна разлика, само че тя дефинира съществуването или отсъствието на кила и в последна сметка дали птицата може да лети ", изяснява Юджи Ацута, преподавател в Университета в Киушу и участник в изследването.
Откритието е значимо освен за феновете на птиците, само че и за откривателите в региона на хуманната медицина. Pectus excavatum, постоянно срещана вродена дисторция на гръдния панер, известна като вдлъбнати гърди, може да възникне вследствие на свръхактивна пролиферация на същите стернални прогениторни кафези, а разбирането на регулацията на TGF-β би могло да предложи нови прозрения за това положение, обобщава уеб сайтът phys.org.
Източник: Българска телеграфна агенция
Източник: cross.bg
КОМЕНТАРИ