آیا تا به حال فکر کرده اید که چرا دستان ما دقیقاً پنج انگشت دارند؟ تیم دکتر ماری کیمیتا مطمئناً این کار را کرده است. محققان مؤسسه تحقیقات کلینیک های مونترال و دانشگاه مونترال بخشی از این راز را کشف کرده اند و کشف قابل توجه آنها به تازگی در مجله Nature منتشر شده است.
موضوع تکامل
ما چندین سال است که می دانیم اندام مهره داران، از جمله بازوها و پاهای ما، از باله های ماهی سرچشمه می گیرند. تکاملی که منجر به ظهور اندام ها و به ویژه ظهور انگشتان دست در مهره داران شد، منعکس کننده تغییر در طرح بدن مرتبط با تغییر زیستگاه، انتقال از یک محیط آبی به یک محیط خشکی است.چگونگی وقوع این تکامل یک سوال جذاب است که به کار چارلز داروین بازمی گردد.
در ماه اوت امسال، محققان در شیکاگو، دکتر نیل شوبین و تیمش، نشان دادند که دو ژن - hoxa13 و hoxd13 - مسئول تشکیل پرتوهای باله و انگشتان ما هستند. یاسین خردجمیل، دانشجوی دکترا در آزمایشگاه ماری کیمیتا و اولین نویسنده مقاله منتشر شده در نیچر، گفت: «این نتیجه بسیار هیجان‌انگیز است، زیرا به وضوح ارتباط مولکولی بین پرتوهای باله و انگشتان ایجاد می‌کند.»
با این حال، انتقال از باله به اندام یک شبه انجام نشد. سوابق فسیلی نشان می دهد که اجداد ما چند داکتیل بودند، به این معنی که آنها بیش از پنج انگشت داشتند، که یک سوال کلیدی دیگر را ایجاد می کند. تکامل از طریق چه مکانیزمی به نفع پنتاداکتیلی (پنج انگشت) در میان گونه‌های فعلی بود؟
یک مشاهده به طور خاص توجه تیم دکتر Kmita را به خود جلب کرد: "در طول توسعه، در موش ها و انسان ها، ژن های hoxa11 و hoxa13 در حوزه های جداگانه جوانه اندام فعال می شوند، در حالی که در ماهی ها، این ژن ها فعال می شوند. ماری کیمیتا، مدیر مؤسسه تحقیقاتی کلینیک‌های ژنتیک و توسعه مونترال و استادیار پژوهشی در گروه پزشکی در دانشگاه مونترال، گفت: در حوزه‌های همپوشانی باله در حال رشد.
در تلاش برای درک اهمیت این تفاوت، Yacine Kherdjemil نشان داد که با بازتولید تنظیم نوع ماهی برای ژن hoxa11، موش ها تا هفت رقم در هر پنجه ایجاد می کنند، یعنی بازگشت به وضعیت اجدادی. تیم دکتر ماری کیمیتا همچنین توالی DNA مسئول انتقال بین تنظیم ماهی و موش برای ژن hoxa11 را کشف کردند. دکتر ماری کیمیتا می‌افزاید: «این نشان می‌دهد که این تغییر مورفولوژیکی عمده از طریق کسب ژن‌های جدید اتفاق نمی‌افتد، بلکه صرفاً با تغییر فعالیت‌های آنها رخ داده است.»
از نقطه نظر بالینی، این کشف این تصور را تقویت می کند که ناهنجاری ها در طول رشد جنین تنها به دلیل جهش در ژن ها نیست و ممکن است از جهش در توالی های DNA به نام توالی های تنظیمی ناشی شود. ماری کیمیتا می‌گوید: «در حال حاضر، محدودیت‌های فنی امکان شناسایی مستقیم این نوع جهش را در بیماران نمی‌دهد، از این رو تحقیقات پایه با استفاده از مدل‌های حیوانی اهمیت دارد.»
