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O estudo descobre um gene esse papel chave dos jogos na evolução da revelação do membro

A universidade da faculdade de Kentucky de pesquisadores da medicina era parte de um estudo novo que desse a introspecção em como a revelação do membro evoluiu nos animais vertebrados.

Os resultados, publicados na biologia actual 4 de outubro, identificam um gene que jogue um papel fundamental na evolução da revelação do membro nos animais vertebrados. Manipulando este gene nos ratos, os pesquisadores podiam activar um formulário ancestral da revelação do membro visto em tetrapods adiantados (animais vertebrados quadrúpedes).

Nos membros de todos os tetrapods, os ossos nas mãos e os pés na borda exterior formam primeiramente, sabido como a revelação postaxial. O estudo focaliza nas salamandras, que são a única exceção a esta regra: seus ossos do membro tornam-se preaxially, ou da borda interna; o polegar antes de mindinho.

Por mais de 100 anos, os cientistas quiseram saber se a revelação preaxial evoluiu excepcionalmente nas salamandras. Agora nós compreendemos que é ancestral ao modo postaxial visto em todos tetrapods restantes. As salamandras não são incomuns, elas retiveram simplesmente o mecanismo ancestral da revelação vertebrada do membro.”

Randal Voss, Ph.D., co-autor do estudo, professor da pesquisa da universidade no departamento da neurociência e director do centro conservado em estoque genético do Ambystoma

Voss, que estuda a capacidade original das salamandras para regenerar as partes do corpo que incluem os membros, teamed acima com investigador principal Susan Mackem, M.D., Ph.D., com o centro do instituto nacional para o cancro para a investigação do cancro, cuja a pesquisa se centra sobre as redes de sinalização envolvidas na revelação do membro.

Em ambos os ratos e salamandras do axolotl, os pesquisadores manipularam a função de Gli3, um gene que fosse sabido para ser importante em regular o teste padrão da revelação do membro. Os ratos com actividade adicional do repressor GLi3 reverteram à revelação preaxial do membro -; apenas como salamandras. Inversamente, quando Gli3 “foi batido para fora” nas salamandras, desenvolveu os membros postaxially, como os ratos e todos tetrapods restantes.

“Nos termos evolucionários, o que nós feito basicamente nos ratos está traz para trás o formulário ancestral da revelação do membro pela manipulação do gene, mostrando que Gli3 era chave para a SHIFT da revelação preaxial vista em tetrapods adiantados,” disse Voss.

Os resultados são significativos aos biólogos desenvolventes e evolucionários, incluindo os paleontologists que têm identificado recentemente os fósseis que apoiam a ideia que a revelação preaxial do membro é o modo ancestral de revelação do membro nos animais vertebrados. Igualmente dão a introspecção em perguntas evolucionárias sobre a transição das aletas como os animais vertebrados adquiriram os membros e se moveram na terra.

No futuro, os resultados deste trabalho igualmente ajudarão a responder a perguntas sobre a regeneração do membro, Voss diz. As salamandras são um de poucos animais quadrúpedes que podem inteiramente regenerar um membro após ter perdido o e os cientistas propor que a capacidade estivesse ligada a sua revelação preaxial retida.

Voss planeia agora estudar a regeneração do membro nas salamandras que seu laboratório manipulou genetically para a revelação postaxial.

Source:
Journal reference:

Trofka, Y., et al. (2021) Genetic basis for an evolutionary shift from ancestral preaxial to postaxial limb polarity in non-urodele vertebrates. Current Biology. doi.org/10.1016/j.cub.2021.09.010.