De Onderzoekers brengen mechanisme aan het licht dat hindlimb het plaatsen in tetrapod evolutie verklaart

In de evolutie van tetrapods, heeft de positie van hindlimb samen met de wervelformule gediversifieerd, die het aantal dat kleine beenderen de ruggewervel vormt is. Tetrapods, zoals de naam impliceert, is species die vier voet hebben. Nochtans, omvat deze groep ook veel andere dieren zonder vier of enige voet, zoals slangen en vogels. Dit is omdat tetrapods alle en uitgestorven organismen omvat, die leven, die van de laatste gemeenschappelijke voorvader van amfibieen, reptielen daalden, en zoogdieren, zelfs als zij secundair hun „vier voeten“ hebben verloren.

Hoewel de onderzoekers lang tetrapod anatomie, hoe de species-specific positie van de lichaamsdelen deze species hebben bestudeerd--bijvoorbeeld, de hindlimbpositie langs het lichaam--worden gevormd in vroege ontwikkeling blijft onduidelijk. Het Nader Toelichten van deze geheimzinnigheid zal een belangrijke stap in evolutiebiologie zijn.

Dit essentiële stuk van het raadsel is definitief gevonden door een team van onderzoekers van de Universiteit van Nagoya in Japan. De onderzoekers toonden aan dat een proteïne GDF11 riep, die betrokken bij embryonale ontwikkeling is, een essentiële rol in de uiteindelijke positie van de sacral ruggewervels en hindlimb speelt. De studieresultaten werden gepubliceerd in Juli 2017 in de Ecologie & de Evolutie van de Aard.

„In laboratoriummuizen die niet eiwitGDF11 produceren, hebben wij opgemerkt dat de sacral ruggewervels en hindlimbs meer naar de rug,“ bovengenoemde Yoshiyuki Matsubara, onderzoeker bij de Afdeling van Biologische Wetenschap en eerste auteur van de studie worden verplaatst.

Om bij die conclusie, het onderzoeksteam dat door het uitdrukkingspatroon van het gen van belang en het verband tussen het patroon en de prospectieve positie van de stekel is begonnen te onderzoeken en hindlimb in verschillende ontwikkelingsstadia aan te komen in kippenembryo's te analyseren. Daarna, testten zij of hindlimb het plaatsen kan worden gemanipuleerd door de timing van activiteit GDF11 in de embryo's te veranderen. Ten Slotte, om de rol van GDF11 in diversificatie van de hindlimbpositie in tetrapods volledig nader toe te lichten, onderzocht het team de correlatie tussen uitdrukking Gdf11 en hindlimb het plaatsen van in acht tetrapod species, met inbegrip van de Afrikaanse gekrabde kikker, Chinese soft-shelled schildpad, ocelotgekko, Japanse gestreepte slang, kuiken, kwartels, emoe en muis.

„Onze resultaten stellen ook voor dat het species-specific hindlimb plaatsen een effect van de verandering in de timing of het tarief gebeurtenissen in het gen kan geweest zijn dat GDF11 tijdens embryonale ontwikkeling uitdrukt,“ bovengenoemde Takayuki Suzuki, laatste auteur van de studie.

Volgens hun conclusie, hebben de slangen een lange boomstam omdat de initiatietiming van uitdrukking Gdf11 in het ontwikkelingsstadium veel recenter is dan dat in andere tetrapod species.

Gebaseerd op de huidige observaties, zullen de onderzoekers een model voorstellen om de koppeling te verklaren van het sacral -sacral-hindlimb plaatsen in tetrapod evolutie. Dit zal leiden tot een dieper inzicht in de diversificatie van geslacht-specifieke tetrapod hindlimbposities, een waardevol stuk van informatie op het gebied van evolutie.

Bron: http://en.nagoya-u.ac.jp/research/activities/news/2017/08/mechanisms-explaining-positional-diversity-of-the-hindlimb-in-tetrapod-evolution.html