Genetikai távirányító embrióknál

A külső fizikai ingerek hatással lehetnek az embrió növekedésére. Egy francia kutató, Emmanuel Farge kimutatta, hogy a gyümölcslégy embriójára gyakorolt egészen kis nyomás is drámaian megváltoztatja a rovar fejlődését.

Farge, a párizsi Curie Intézet fizikusa szembefordult azzal az igen elterjedt nézettel, hogy közvetlenül a megtermékenyítés után, de legalábbis a következő pár órában olyan szigorúan determinált genetikai program lép működésbe, amely teljesen automatikusan, azaz gyakorlatilag környezeti befolyás nélkül addig csűri-csavarja szöveteket, amíg azok fej, végtagok és belső szervek együttesévé nem tagolódnak.
Amikor Farge rövid ideig enyhén ellapította a három órás gyümölcslégy embriókat, testük felső területén bekapcsolódott egy olyan, a szövetek formálódását irányító gén, amely normális esetben csak a test alsó részén fejti ki hatását.
Az ellapított légyembriók példája azt illusztrálja, hogy az élet legkorábbi szakaszaiban az alakváltozás hatással lehet a gének működésére. "Igazi váratlan fordulattal állunk szemben" - fogalmaz Daniel St. Johnston, aki szintén légyembriókat tanulmányoz Cambridge-ben, a Wellcome Trust Rákkutató Intézetben .
Mindenesetre van valami ésszerű abban, hogy a külső erők beleszólhatnak az egyedfejlődés menetébe. Például emberi embrionális idegrendszeri fejlődés során a sejteknek valahonnét "tudniuk" kell, hogy az idegszövet milyen méreteket érhet el. "Úgy tűnik, hogy ismét olyan szembeszökő jelenséggel állunk szemben, amit valahogy eddig senki nem vett észre" - fogalmaz St Johnston.
Fizikai erők az élet későbbi szakaszában is hatással lehetnek génjeink működésére. Jó példa erre azoknak a géneknek a tevékenysége, amelyek az érfalak megerősítéséért felelősek a vérnyomás növekedése esetén. Azonban Farge eredményei nyújtják az első világos illusztrációját annak, hogy az embrionális fejlődés igen korai szakaszában külső erők drámai mértékben is meghatározhatják a gének viselkedését.
Farge megmutatta, hogy a mesterségesen létrehozott mechanikai nyomás a normális fejlődési folyamatokban is szerepet játszik. A növekedés során az embrió külső sejtjeire ugyanis nagyobb nyomás nehezedik. A légyembrió esetében például a szájnyílás csak megfelelő nyomás esetében képes kialakulni. Mutáns embrióknál, ahol ez a nyomás hiányzik, a szájnyílás kialakulása nem a szokásos módon történik.
Egyelőre nem világos, milyen mechanizmus köti össze a külső hatást és a gének változó viselkedését. Elképzelhető, hogy a nyomás a sejtfalak fehérjéire hat, amelyek üzenetvivő molekulákat továbbítanak a sejtmagba - véli Farge.
Ismerünk nyomásra érzékeny molekulákat - ha az emberi fül nem rendelkezne hasonlókkal, nem lennénk képesek a hanghullámok érzékelni. Az, hogy hasonló fehérjék már az embriókban is létezhetnek "kifejezetten elgondolkodtató" - véli Solnica-Krezel.

 
Forrás: www.origo.hu