Egy amerikai kutatócsoport a tengeri csillagok példáján azt vizsgálta, hogyan válnak szimmetrikussá az élő szervezetek.
Minden többsejtű organizmus egyetlen petesejtekből származik – a női reproduktív sejtből, a petesejt előfutárából, amely a petefészekben termelődik az embrionális fejlődés előtt. Ő az, aki magában hordozza ennek vagy annak a komplex szervezetnek a fejlesztésének „tervét”; sok mindent tartalmaz abból, amivé a szervezet lesz. Hogy ez a „terv” hogyan készül, az az egyik legfontosabb kérdés a fejlődésbiológiában.
A Massachusetts Institute of Technology (USA) tudósai az úgynevezett kezdeti polaritás eredetét vizsgálták az első állati sejtben, amely a fejlődő szervezet szimmetriatengelyét határozza meg. A munkát a Current Biology folyóiratban tették közzé. Példaként a Patiria miniata tengeri csillagot vették. Ezek a vibráló élőlények felnőttkorukban radiális szimmetriát mutatnak: általában öt tengelyük van, de lárváik kétoldalúan szimmetrikusak, mint az embernek.
A tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a lárvák tükörszimmetriája a petesejtek állapotában keletkezik. Ebben a folyamatban pedig kulcsszerepet játszik a Disheveled nevű fehérje. A petesejt vegetatív vagy alsó végén lokalizálódik (ez a része határozza meg az embrió hátsó végét), amikor a sejt két leánysejtre készül osztódni.
Ez a fehérje a Wnt nevű közös jelátviteli útvonal alkotóeleme, amely az állatvilág számos lényében megtalálható. Különféle célokat szolgál, tengeri csillagoknál pedig kapcsolatot biztosít a petesejtek kezdeti aszimmetriája és a létrejövő embrió polaritása között. A Wnt egyfajta hírvivő a tengeri csillag sejtjein belül: külső jeleket továbbít befelé, a sejtmagok felé.
A tudósok képkockánkénti képalkotást alkalmaztak annak megfigyelésére, hogyan mozog a Disheveled a petesejt körül, miközben a sejt különböző fejlődési fázisokon megy keresztül. Amikor a tengeri csillag oocita nem osztódó fázisban volt, a fehérje egyenletesen oszlott el kis csoportokban a citoplazmában. De ahogy a petesejtek osztódásra készültek, ezek a klaszterek először feloldódtak, majd ismét „újra megjelentek”, de más helyen – a sejt alján, a sejtmagtól legtávolabbi ponton.
Ez egyértelmű határt húzott a petesejtek két vége között. Ugyanezt a mechanizmust a kutatók szerint nem csak a tengeri csillagok használják, hanem valószínűleg a gerincesek is. A Disheveled átalakulási folyamatainak részletei még nem tisztázottak, a tudósok a jövőben ezeket tanulmányozni kívánják.
Fotó: Starfish Patiria miniata / © phys.org
