Hoe Krijgen Tijgers Hun Strepen? Wetenschap Is Nu Niet Zo Zeker

{h1}

Een decennia-oude verklaring voor hoe tijgers hun strepen krijgen is in twijfel getrokken als onderzoekers uitdagen wat de morfogen-theorie wordt genoemd.

Een decennia-oude verklaring voor hoe tijgers hun strepen krijgen is in twijfel getrokken als onderzoekers uitdagen wat de morfogen-theorie wordt genoemd. Het onderzoek negeert de theorie niet, maar de wetenschap kan nu een hypothetische tijger bij de staart hebben terwijl ze proberen dit aspect van hoe de natuur werkt te achterhalen.

De morfogeentheorie stelt dat eiwitten die eigenschappen beheersen gerangschikt zijn als gradiënten, waarbij verschillende hoeveelheden eiwitten genen activeren om gespecificeerde fysieke kenmerken te creëren.

Deze theorie werd voor het eerst uitgedragen in de jaren 1950 door wiskundige en de Tweede Wereldoorlog codebreker Alan Turing en verfijnd in de jaren 1960 door Lewis Wolpert. Het is gebruikt om uit te leggen waarom een ​​tijger strepen heeft, naast andere verschijnselen.

Maar sommige biologen hebben vragen gesteld over de theorie, die stelt dat fysieke kenmerken noodzakelijkerwijs gebonden zijn aan absolute concentraties van eiwitten binnen de morfogengradiënt.

Als een bepaalde kritische massa van eiwitten aanwezig is, verschijnt een bepaald fysiek kenmerk, bijvoorbeeld cellen die de huid op uw voorhoofd vormen. Als er minder dan die kritische massa aanwezig is, verschijnt er een andere structuur - bijvoorbeeld de huid die je wenkbrauwen maakt - en wordt er een grens gevormd tussen de twee structuren.

Alternatieve weergaven hebben gesuggereerd dat fysieke kenmerken niet noodzakelijkerwijs het resultaat zijn van een gespecificeerd aantal eiwitten, maar eerder van meer complexe interacties tussen meerdere gradiënten die tegen elkaar werken.

Biologen van New York University verkenden dit proces door de fruitvlieg Drosophila te bestuderen, een krachtig model voor het bestuderen van genetische ontwikkeling omdat het vatbaar is voor precieze genetische manipulaties. Ze concentreerden zich op één eiwit, Bicoid (Bcd), dat wordt uitgedrukt in een gradiënt met de hoogste niveaus aan het einde van het embryo dat het volwassen vlieghoofd zal worden.

De onderzoekers, onder leiding van Stephen Small, voorzitter van de afdeling biologie van NYU, onderzochten een groot aantal doelgenen die direct door BCD worden geactiveerd. Elk doelwitgen wordt tot expressie gebracht in een gebied van het embryo met een grens die overeenkomt met een specifieke structuur.

Door DNA-sequenties te onderzoeken die aan deze doelgenen zijn gekoppeld, ontdekten de onderzoekers bindingssites voor drie andere eiwitten - Runt, Capicua en Kruppel - die allemaal als repressors werken. Alle drie de eiwitten worden uitgedrukt in gradiënten met de hoogste niveaus in het middelste deel van het embryo en zijn dus gepositioneerd in precies de tegenovergestelde oriëntatie in vergelijking met de Bcd-activeringsgradiënt.

Door de ruimtelijke verdeling van de repressors te veranderen en door hun bindingsplaatsen te manipuleren, toonden Small en zijn collega's aan dat deze repressoren BCD-afhankelijke activering antagoneren en absoluut cruciaal zijn voor het vaststellen van de juiste orde van grenzen die worden gevonden in een normaal embryo.

Met andere woorden, in tegenstelling tot Turing's theorie, heeft een enkele gradiënt van eiwitten niet voldoende kracht om hetzelfde lichaamsplan te vormen in elk lid van een soort; Als er echter meerdere gradiënten zijn die tegen elkaar werken, wordt het systeem robuust genoeg voor normale ontwikkeling.

Terwijl de resultaten, gerapporteerd in het tijdschrift Cell, vragen oproepen over de morfogeentheorie, legden de onderzoekers uit dat hun bevindingen het niet "falsifeerden", maar eerder suggereerden dat het wat extra verfijning nodig had.


Video Supplement: A Writer at Work / The Legend of Annie Christmas / When the Mountain Fell.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com