Било да лети, шета или плива, готово свака животиња има тело изграђено од зрцалних слика, с леве стране на десној. Али ова симетрија у великој мери делује кожом. На пример, код људи, срце седи с леве стране, док јетра луком са десне стране.
Сличан садржај
- Шта се екстроверти и интроверти могу научити од пужева
- УВ светлост открива боје фосилних шкољки
- Нови дубокоморски пужеви природни су пунк-роцкери природе
У последњем веку, научници су трагали за генетским кодом који ствара унутрашњу асиметрију у животињском царству, како би створили потпунију слику развоја свих створења. Ови гени се могу пратити чак милијарде година до последњег универзалног заједничког претка. Сада међународни тим мисли да су га пронашли - или бар његов део, захваљујући скромном пужу рибњака.
За разлику од већине животиња, пужеви на леђима носе своју асиметрију у облику коврчавих шкољки. Поред тога, пужеви не морају увек да иду истим путем - већина се увија десно, али други се могу увијати лево.
У студији објављеној ове седмице у часопису Цуррент Биологи , научници извештавају да формин ген може контролисати да ли пужасти ембриони почињу да развијају шкољку са левом или десном завојем. Уношењем једне промене у милијарде молекуларних слова која чине гној пужа, истраживачи могу пребацити десну цурлер на леву.
"Можете упоредити гена тако што ћете наћи иглу у хрпи сена", каже главни аутор Ангус Дависон, са Универзитета у Ноттингхаму.
Дејвисон и његове колеге мапирали су геноме више од 3.000 џиновских пужева, или Лимнаеа стагналис, и тражили разлике између лево и десно мекушаца. Прво су се сузили где се ген који се занима могао сакрити, а затим су започели с проналажењем кључних разлика у томе колико добро гени раде свој посао, ака градећи протеине који контролишу биологију животиње.
Иако монументални задатак, Дависон каже да су се предали. Тим је пронашао мутацију у једном гену који је искључио производњу протеина у верзији пужа обрнутог казаљке на сату.
Иако се шкољке пужева рибњака обично извијају у смеру казаљке на сату, оне се такође могу увити у супротном смеру - уз неке занимљиве последице. За једно, парење са десним колегама је готово немогуће. (Фотографије Естхер де Роиј и Гари МцДовелл, дигитална композиција Јереми Гуаи, Перегрине Цреативе) "Имали смо заиста среће, јер се испоставило да мутација уништава функцију гена", објашњава он. То није увек случај. Иако мутирани ген звучи гадно, већина ових природних промјена у геному нема много утицаја на њихове домаћине. У овом случају, међутим, мала промена гена о коме је реч - формин - спречила га је да гради протеине.
Научници су тада покушали да промене начин на који се пужеви развијају третирајући ембрионе пужева леком против формина. Као што се и очекивало, дрога је узроковала да се пужеви који се обично увијају у смјеру казаљке на сату обрну у супротном смјеру.
Ниједан од преокрећених пужева није преживео лечење. Тачан разлог за то још увек није познат, будући да неки пужеви природно постоје уз увијање у смеру супротном од казаљке на сату. Али "веома је тешко променити асиметрију без промене других важних функција", каже Дејвисон. А формин је ген за који је претходно пронађено да помаже изградити ћелијске скеле код свих животиња, па би промене гена могле да имају смртоносне последице за ћелије.
Интересантно да ли овај ген може бити важан за асиметрију код других организама, тим је лечио ембрионе жабе истим леком против формина и добили су сличне резултате - неке жабе су расле срце на "погрешној" страни њихових тела. Ово наговештава да асиметрију која вреба код много више врста такође може, бар делимично, да контролише формин протеин.
Ова студија покрива више од века интрига око цурка пужевих шкољки.
Патолог Артхур Едвин Боицотт и његов пријатељ, аматерски природњак, капетан Ц. Дивер, објавили су откриће генетске контроле за увијање пужевих шкољки 1923. године, на основу њиховог рада узгајајући пужеве у стаклене посуде. Али за разлику од наследних гена за људску боју очију, пуж који исправно увија не мора нужно носити формин ген за исправно увијање.
Прошло је скоро 60 година након тога како би научници схватили како то функционише. Испада да цурк пужа контролише нека супстанца коју је пужија мама - слабо кориштен израз, јер су пужеви хермафродити - укључена у унутрашњост јаја или цитоплазму. Ова супстанца је изменила бебу у развоју и утицала на њен смер коврчања.
„То је било пре 34 године“, каже биолог Ричард Палмер, који није био укључен у студију, „и они су покушавали да утврде шта је та супстанца била од тада“.
Уђите у Дејвисона и његове колеге. Помоћу савремених лабораторијских техника, тим не само да је идентификовао ген, већ је и утврдио да се ситне субћелијске асиметрије могу открити када је ембрион велик само две ћелије. Резултати наговештавају „да постоји неки универзални систем који контролише асиметрију на макро нивоу“, каже Палмер.
Након што је у почетку чуо за откриће, његов одговор на једну реч сажео је дугу потрагу: „Коначно“.
Али случај још није сасвим завршен. Контрола гена за закретање се не односи на све копнене пужеве, а ту је и гадно питање зашто пужеви, за разлику од људи, не показују исте асиметричне склоности и досљедно се увијају у истом правцу, каже Палмер.
Формин је вероватно само један у сету гена који контролише симетрију међу животињама, каже Дависон. Али сада, кад коначно имају овај ген на видику, тим се нада да ће им ове мале коврче помоћи да разоткрију зашто смо сви мало нестали унутра.
Научници су били изненађени када су открили да за разлику од пужног рибњака, промене гена формина не делују у контролисању правца увијања овог јапанског пужева. (Естхер де Роиј)
