Passion I Tänderna - Alternativ Vy

Innehållsförteckning:

Passion I Tänderna - Alternativ Vy
Passion I Tänderna - Alternativ Vy

Video: Passion I Tänderna - Alternativ Vy

Video: Passion I Tänderna - Alternativ Vy
Video: Så får du vitare tänder - Malou Efter tio (TV4) 2024, Mars
Anonim

Ett par gener hittades, vars kamp bestämmer antalet tänder i munnen och deras tillväxtmönster. Hos mutanta möss som saknar Osr2-genen växer en andra rad med tänder, som en haj. Samma gener är involverade i uppkomsten av en medfödd gomspalm, så att mutanta möss inte lever långt efter födseln

Oavsett hur människor skryter av sin överlägsenhet gentemot alla andra djur, har havets rovdjur av hajar, primitiva till och med fiskstandarder, en anledning att vara oeniga. Och när de använder sitt argument, lämnar det ett outplånligt märke - om inte i själen, så på fötterna av olyckliga surfare. Vi pratar naturligtvis om hajens tänder, som är stora och ordnade i flera rader. Och våra är små och passar i en rad (utom i sällsynta och korta fall, när permanenta tänder växer något bort från mjölk som ännu inte har fallit ut).

Mannen är inte ensam i sin eländighet: en enda tandrad är ett av de särdrag som däggdjur kännetecknar bland ryggradsdjur i allmänhet. Inte bara hajar har mycket tandvård. Vissa fiskar har ett par av dem på varje käke, i tuatarerna (tuatarer) som har kommit ner till oss från mesozoiska tiderna, de är vanligtvis belägna asymmetriskt, det finns två rader tänder på toppen och en på botten.

Trots en så nyfiken variation av tandkonfigurationer (och en betydande mängd pengar som cirkulerar i tandvård och släpp i droppar på grundläggande vetenskap relaterade till detta område), förstår forskare fortfarande inte helt de molekylära mekanismerna som styr tändernas utseende.

Vem bestämmer var och när han ska växa nästa tand, hur kommunicerar han sitt beslut till cellerna som borde utvecklas till en tand?

Varför till slut växer inte denna "chef" mig som ersättning för den en gång vackra tanden, som nu äts bort av karies?

Jiang Zhulan, Zunyi Zhang och två andra amerikanska forskare vid University of Rochester och University of South California tror att de vet vem som stoppar tandtillväxt. Detta är Osr2-genen, som kodar en transkriptionsfaktor, som i sin tur styr syntesen av flera tiotals, om inte hundratals, andra proteiner och faktorer. Om inte för Osr2, skulle våra tänder växa på de mest oväntade platserna.

För flera år sedan upptäckte Jiang Zhulan och hans kollegor att möss som saknar båda kopior av Osr2-genen i deras kromosomuppsättning utvecklar embryon av inte en utan två rader tänder under embryonisk utveckling. En ytterligare rad visas på minst fyra platser - bredvid vart och ett av de första fyra molarna (molar), lite närmare tungan, börjar ytterligare en liten "molar" bildas.

Kampanjvideo:

Det var inte möjligt att växa från musen Osr2 - / - -linjen (påskriften "- / -" betyder frånvaro av två kopior av den angivna genen) några "hajmöss" som kan förstöra allt spannmål och alla ostreserver: mutanter dör strax efter födseln på grund av icke-förening av gommen (hos människor kallas det för spaltgommen). Emellertid utvecklas de extra tandembryonna, som transplanteras från munnen på en mutant mus till en normal, tillsammans med de omgivande vävnaderna till ganska hårda, mineraliserade tänder - inte bara referenständer, men åtminstone liknar molar.

I sitt nuvarande arbete spårade forskarna förändringar i uttrycket för flera viktiga gener i tandplattan (skiktet ovanför / under käken från vilken tänderna utvecklas) under den intrauterina utvecklingen av normala och Osr2 - / - - mutanta möss. Förutom Osr2 slogs också Msx1-genen, en annan transkriptionsfaktor som provocerar syntesen av Bmp4-proteinet, en av medlemmarna i familjen av "benbildande" proteiner, enligt tidigare studier för att initiera tandbildning.

Biologer övervakade förändringar i genuttryck på ett vanligt sätt - att ta bort embryon från moders livmoder vid en given tidpunkt, skära sina skalar i tunna lager och mäta innehållet i specificerade proteiner och deras "molekylära scheman" - messenger RNA från cell till cell. De forskningsresultaten publiceras i senaste numret av Science.

Det är känt att det mest intressanta inträffar inte ens i epitelet, från vilket själva tanden växer, utan i mesenkimen - ett tunt lager bindväv som ligger mellan epitelet och den växande käken hos embryot. Som författarna till arbetet visade, ökar koncentrationen av Osr2 i normala möss kraftigt från tandplattan mot tungan. Omvänt sjunker koncentrationen av Bmp4 lika kraftigt, som om Osr2 på något sätt hämmar proteinsyntesen.

Analysen av utvecklingen av Osr2 - / - Msx1 - / - mutanter blev avgörande för modellen för tandutveckling.

Hos möss som saknade båda kopiorna av båda generna växte för det första en extra tand inte bredvid den första molaren, och för det andra växte det inte en enda tand utöver dessa första molar!

Samtidigt syntetiserades Bmp4-proteinet nära den utvecklande tanden, men i vissa fullständigt ointressanta mängder.

Kombinationen av dessa observationer tillät författarna av verket att formulera sin modell för tandutveckling. Enligt Jiang bestäms sekvensen för tändernas utseende och deras fördelning i munhålan i den dialektiska kampen mellan två transkriptionsfaktorer - Osr2 och Msx1. I denna konfrontation spelar Osr2 rollen som en tillväxtbegränsare - det är han som förhindrar tillväxten av andra, tredje och efterföljande tänderader, medan Msx1 tvärtom provocerar syntesen av Bmp4 och tillväxten av själva tanden.

Förresten, Osr2 förhindrar inte bara att en extra rad med tänder växer i däggdjurens mun. Samma faktor tvingar oss att göra "indrag" i den successiva utvecklingen av tänder så att de inte överlappar varandra; kanske är denna funktion dess huvudsakliga syfte. Men Osr2 utför det inte perfekt, eftersom nästan alla som har haft visdomständer kan vittna. Enligt Jiang är det "under-inställningen" av Osr2 / Msx1-systemet som är orsaken till otillräcklig intryck i detta fall.

Hittills ser forskare inte möjligheter till direkt tillämpning av sina resultat inom klinisk tandvård: inom en snar framtid kommer ingen att kunna odla din förlorade tand med en Bmp4-injektion på rätt plats.

Fortfarande finns det ett stort gap mellan ett par gener och utvecklingen av ett helt organ. Dessutom måste det, utöver dessa autonoma signaler, finnas några andra bundna till absolut ålder, vilket berättelsen med mjölktänder på ett övertygande sätt vittnar om. Samtidigt hoppas Jiang och hans kollegor att deras arbete kommer att hjälpa till att upptäcka medfödda genetiska avvikelser (som gomspalten) så tidigt som möjligt, långt innan barnet föddes. Och kanske till och med blandar sig in i deras utveckling på något sätt.