Nowa hipoteza rozwoju mózgu: dziedziczenie linii rodowej

|Z ostatniej chwili

W przyrodzie kolor wściekle żółty bywa stosowany ku przestrodze (patrz: liściołaz żółty) czy jako kamuflaż (patrz: modliszka storczykowa). W Pulsarze natomiast – to sygnał końca embarga, które prestiżowe czasopisma naukowe nakładają na publikowane przez badaczy artykuły. Tekst z żółtym oznaczeniem dotyczy więc doniesienia, które zostało upublicznione dosłownie przed chwilą.

Od lat 60. rozwój organizmu – w tym mózgu – tłumaczono „pozycyjną informacją” Lewisa Wolperta. Chemiczne sygnały z pojedynczych genów (morfogeny) rozchodzą się jak perfumy w pokoju. Są silne blisko źródła i słabną wraz z rosnącą odległością. Komórka mierzy stężenie i „wie”, gdzie jest oraz jakie będzie jej przeznaczenie. To działa w małych grupkach komórek, ale czy w mózgu z miliardami neuronów?

Naukowcy z Cold Spring Harbor Laboratory, Harvard University i Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, publikują nową hipotezę tzw. dziedziczenie linii rodowej. Wskazują, że za pozycję komórek odpowiadają wzorce wspólnej aktywności wielu genów, tzw. eigengeny. Jeden z autorów pracy, dr Stan Kerstjens, porównuje to do ludzkich migracji: „Dzieci osiedlają się blisko rodziców, więc krewniacy lądują w sąsiednich regionach”.

Na początku komórki tworzą ciasne grupki wymieniające lokalne sygnały, jak sąsiedzi rozmawiający przez płot. Gdy tkanka rośnie, grupki te pękają na mniejsze, a komórki oddalają się od siebie. Te potomne „pamiętają” jednak stan macierzystych. Dziedziczą pozycję i przeznaczenie, jak dzieci rodzinne tradycje nawet po wyprowadzce.

Naukowcy przetestowali swoją hipotezę obliczeniami teoretycznymi, a także analizą ekspresji 1256 genów w małych fragmentach mózgów myszy na ośmiu etapach rozwoju. Wnioski potwierdzili w modelu danio pręgowanego (stan na szósty dzień po zapłodnieniu). Pokazali w ten sposób, że komórki ze wspólnego przodka naturalnie trzymają się blisko. Ich „drzewo rodzinne” rośnie jak osiedla krewniaków, niezależnie od wielkości mózgu, a wsparciem dla nich są sygnały chemiczne.

Na razie są to pierwsze potwierdzenia zgodności zaproponowanego modelu, a nie ostateczny dowód. Naukowcy liczą jednak, że jeśli teoria się potwierdzi, przyda się do zrozumienia rozwoju tkanek czy nowotworów. Może nawet zainspiruje rozwój sztucznej inteligencji, w której kolejne „pokolenia” modeli będą dziedziczyć wiedzę od poprzednich.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.