Peegeldatud orelite abil lahendatud mõistatused

Valk vastutab Siiami kaksikute pöördvõrdelise sümmeetria eest

Peegel: paljude siiami kaksikute puhul on paremal lapsel süda ja siseorganid tagurpidi. © Yodiyim / mõttekoda
ettelugemist

Külgmised elundid: teadlased on avastanud, miks Siiami kaksikutel peeglid sageli peegelduvad ja miks see juhtub ainult paremas kaksikus. Nagu teatati ajakirjas Current Biology, seisneb defekt valgus, mis blokeerib nendel juhtudel geenid, mis vastutavad keha õige sümmeetria eest.

Süda peksab vasakul: nii on see enamiku inimestega. Kuid on ka erandeid, inimesed, kelle siseorganid on peegelpildis. See kehtib nn Kartageneri sündroomiga inimeste puhul, aga ka rinna- või kõhuõõnes koos kasvanud siiami kaksikute kohta. Igal teisel juhul on ühel kahest lapsest kõik siseorganid peegeldatud. Miks see nii on, on arengufüsioloogid mõtisklenud enam kui sada aastat.

Kolm geeni tagavad asümmeetria

Nüüd on Mathias Tisler Hohenheimi ülikoolist ja tema kolleegid selle peegeldatud sümmeetria saladuse lahendanud. Uurimiseks olid nad vahetult pärast viljastamist manipuleerinud küüniste konnade arenguga, nii et tekkisid siiami kaksikud. Munade peal said teadlased mõõta ja jälgida, mis juhtub embrüonaalse arengu otsustavatel esimestel päevadel.

Selgus, et paar päeva pärast viljastamist on keha sümmeetria kursus juba paika pandud. Kolm asümmeetriageeni tagavad tavaliselt selle, et süda joondub otsaga vasakule ja moodustab asümmeetriliselt ka siseorganeid. "Selle tulemusel liigub süda vasakule, maks paremale, südamekambrid moodustuvad erinevalt, " selgitab Hohenheimi ülikooli vanemkirjanik Martin Blum.

Valgupidur on ülioluline

Nende kolme geeni aktiivseks muutmiseks tuleb siiski kõigepealt lahendada "pidur": valk blokeerib selle aktiivsuse juba esimestel päevadel pärast viljastamist. Nende lahendamiseks on vaja nelja- kuni kuutunnist ürituste kaskaadi, leidsid teadlased. Pisike tsiliaadi pöörlev liikumine põhjustab keha vasakul küljel pidurivalgu väljalülitumise, samal ajal kui see paremal jääb aktiivseks. kuva

Sel viisil seab vedeliku voog embrüos lähteteksti organite asümmeetriliseks ekspressiooniks. "See on nagu doominoefekt: sellest ajast alates enam pidurdada ei saa, " täpsustab Blum.

Blokaad paremal kaksikul

Siiami kaksikute puhul ei tööta see protsess siiski korralikult: Ehkki mõlemas embrüos olevad niudesoolud annavad pöörise signaali väljalülitamiseks, on paremal kaksikul siiski probleeme: tema vasak pool keha kattub kasvanud naha parema alaga. vend. Selle tulemusel ei lahustu seal valgupidur.

Tulemus: paremas kaksikus asümmeetriageene ei aktiveerita, organid arenevad juhuslikult ja igas teises parempoolses kaksikus lihtsalt peegeldub. Kuid selline valgupiduri talitlushäire võib esineda ka mitte kaksikute puhul, kui tsöliaakiad on embrüos defektsed. Statistiliselt esinevad sellised juhtumid ühel igast 1000 vastsündinust, sealhulgas Kartageneri sündroom.

"Tagajärjed ulatuvad südamedefektidest põrna puudumiseni, " selgitab Blum. "Inimeste tavaline neeruhaigus, tsüstiline neeru sündroom, on leitav varajase embrüo asümmeetriat kontrolliva geeni tsiliaarse funktsiooni puudustest." (Praegune Bioloogia, 2017; doi: 10.1016 / j.cub.2016.12.049)

(Hohenheimi ülikool, 14.02.2017 - MTÜ)