Hayvanlar aleminin farklı üyelerini süsleyen tüyler, kürkler ve pullar oldukça farklı görünebilir, ancak hepsi aynı temel maddeden yapılmıştır. Ve ortaya çıktığı gibi, birini diğerinin yerine üretmek için nispeten basit bir genetik ince ayar yeterlidir.
hedef alarak sonik kirpi (Shh) geniİsviçre’deki Cenevre Üniversitesi’nden genetikçiler Michel Milinkovitch ve Rory Cooper, embriyonik tavukları, genellikle skuamöz ayaklarında pul yerine tüy çıkacak şekilde değiştirdiler.
Ve değişiklik kalıcıdır. Yumurtadan çıktıktan sonra, tavuğun alışılmadık derecede tüylü ayakları ömür boyu bu şekilde kalacaktır.
“Tavuktaki sonik kirpi (Shh) yolu sinyalinin aşamaya özgü geçici agonizminin, ayağın ve parmakların ventral yüzeylerindeki ağsı pullardan tüylere tam ve kalıcı bir geçişi tetiklediğini gösteriyoruz.” araştırmacılar yazıyor.
“Ortaya çıkan ektopik tüyler, yetişkin tavuklarda rejeneratif, iki taraflı simetrik kontur tüylerine geçiş yapan tüy tipi tüylerle, vücudu süsleyen tüylerle gelişimsel olarak karşılaştırılabilir.”
Daha önce, Milinkovitch’in laboratuvarı, çeşitli keratinize deri uzantılarının (saç, tüy vb.), yüz milyonlarca yıl önceki sürüngen atalarında aynı evrimsel kökene sahip olduğunu ve daha sonra bugün dünyada yaşayan inanılmaz çeşitlilikteki hayvanlara dönüştüğünü göstermiştir. .
Ve tüm bu hayvanlarda, bu yapıların gelişimi, deride plakodlar olarak bilinen, kalınlaşan ve sonra pullara, dikenlere veya hayvanın sahip olma eğiliminde olduğu herhangi bir uzantıya doğru büyümeye başlayan yapılar olarak başlar.
Shh, bu cilt uzantılarının gelişiminde önemli bir rol oynar. Sinyal yolu, vücut şekillerinin ve yapılarının gelişimine, modellenmesine, farklılaşmasına ve büyümesine aracılık eden birçok embriyonik turta parmaklarıyla önemli bir yoldur.
Örneğin Shh, tüy şekli ve çeşitlenmesinde, kuşlarda uçuş tüyünün konumlandırılmasında ve farelerde kıl köklerinin gelişmesinde önemli bir faktördür.
Brahmalar, Sablepoots ve Silkies gibi bazı tavukların tüylü ayakları olduğunu biliyoruz, ancak buna neden olan genetik mekanizma bilinmiyordu. Cooper ve Milinkovitch, embriyonik tavuklarda Shh’yi hedef alarak araştırma yapmaya karar verdiler.
Çalışmanın hedefi, çok tüysüz, pullu ayakları olan tavuk yetiştiricisi marka Ross’tan etlik civcivlerdi. Araştırmacılar, hala yumurtanın içinde olan embriyonik tavukların damarlarına bir ilaç enjekte ettiler. madde Bu, normalde pullu deri ile kaplı alanlarda tüylerin büyümesini tetiklemek için Shh yolu sinyalini teşvik eder.
Güçlü bir meşalenin yumurta kabuğunun içindeki kan damarlarını aydınlattığı klasik ‘yumurta mumlama’ tekniğini kullandık.” Cooper açıklıyor.
“Bu, tavuk embriyolarını doğrudan kan dolaşımına enjekte edilen Shh yolunu özel olarak etkinleştiren bir molekülle hassas bir şekilde tedavi etmemizi sağladı.”
İşe yaradı. Tavuklar yumurtadan çıktıklarında, normalde kel olan ayakları, vücutlarını kaplayanlara benzer şekilde tüylü genç tüylerle kaplıydı. Ve tavuklar büyüdükçe tüyler de büyüdü.
Yavrularını kaybettiler ve sadece vücutlarında değil ayaklarında da yetişkin tüyleri çıktı. Pullardan tüylere bu değişikliği sağlamak için yumurtada tek bir işlem yeterliydi.
Bazı yumurtalar, deney grubundaki Shh yolu sinyalini uyaran aktif molekülü içermeyen bir kontrol solüsyonu ile muamele edildi.
Bu yumurtalardan çıkan tavukların ayakları normaldi; İki grubu karşılaştıran RNA dizilimi, deney grubunda Shh üzerinde yapılan değişikliklerin kalıcı olduğunu gösterdi.
Araştırmacılar, bunun hayvanların nasıl evrimleştiği ve çeşitlendiğine dair anlayışımız üzerinde etkileri olduğunu söylüyor. Shh sinyallemesindeki doğal varyasyonlar, muhtemelen deri uzantıları çeşitliliğinin evrimsel bir itici gücüdür ve bu çeşitliliği elde etmek özellikle zor değildi.
“Sonuçlarımız, pullardan tüylere evrimsel bir sıçramanın genom bileşiminde veya ifadesinde büyük değişiklikler gerektirmediğini gösteriyor.” Milinkovitch diyor.
“Bunun yerine, bir genin ifadesindeki geçici bir değişiklik, Shh, pul yerine tüy oluşumuna yol açan bir dizi gelişimsel olay üretebilir.”
Araştırma yayınlandı Bilim Gelişmeleri.
Kaynak : https://www.sciencealert.com/tweaking-just-a-few-genes-transforms-scales-into-feathers