Jawless rybí geny nám ríkají o vývoji lidského mozku

Nová studie zverejnená v roce 2006 Príroda odhaluje, jak geny zelvovitých, úhorovitých parazitních ryb nabízejí dulezité informace o vývoji lidského mozku.
Zárivé embryo s expresí genu Hox Hoxb3 (zelená). Ve studii Bronner a její kolegové zjistili, ze geny Hoxu jsou dulezité pro segmentaci zadního mozku behem vývoje lamprey.
Image credit: Hugo Parker

Jeden z autoru clánku, Marianne Bronnerová, profesorka biologie na Kalifornském technologickém institutu (Caltech) v Pasadene, vysvetluje, ze:

"Lamprey je dnes jedním z nejvíce primitivních obratlovcu, zijících na Zemi, a studiem gének a vývojových charakteristik se mohou vedci dozvedet více o evolucním puvodu moderních obratlovcu - jako celistové ryby, záby a dokonce i lidi."

Profesor Bronner je reditelem jedinecné laboratore spolecnosti Caltech v Beckman Institute, která vyvíjí a studuje zebrafish, lampreys a Xenopus záby, ideální predmety pro zivé studium molekulární, bunecné a vývojové biologie obratlovcu. Laborator pritahuje vedce z celého sveta.

Zarízení je jednou z mála míst na svete, kde vedci mohou studovat lampy v zajetí. Ackoli tyto parazitární ryby jsou bezné ve Velkých jezerech, nejsou snadné studovat - mohou zít 10 let pred chovem, pak se rozmnozují jen nekolik týdnu v léte predtím, nez zahynou.

V laboratori muze tým Caltech prodlouzit rozmnozovací sezónu az do 2 mesícu úpravou teploty vody. V techto mimorádných týdnech produkují lampreny desítky tisíc dalsích vajec a spermií. Pouzitím in vitro oplodnení, tým muze vygenerovat desítky tisíc dalsích embryí ke studiu.

Vedci pouzívají lamprey ke studiu puvodu zadního mozku obratlovcu

Pro tuto nejnovejsí studii prof. Bronnerová a její spoluautori z Stowersova institutu pro lékarské výzkumy v Kansas City, MO prozkoumali puvod mozkového zadního mozku, cást centrálního nervového systému, kterou sdílíme se vsemi chordáty - organismy, které mít nervovou snuru jako nasi míchu.

Vertebrates - organismy, které mají páter - jsou podtypem chordátu, jejichz zadní mustek se behem vývoje stává osmi segmenty, kazdý s jedinecným vzorem mozkových obvodu a funkcí.

Jeden takový segment se napríklad stává mozkovým mozkem, který se podílí na rízení pohybu a dalsí se stává medulla oblongata, která je dulezitá pro dýchání a dalsí nedobrovolné funkce.

Tato segmentace zadního mozku není prítomna v bezobratlých chordátech - organismech, jako jsou morské squirts a lancety, které nemají páter.

Tým se zajímal o skupinu genu známých jako Hoxovy geny, které na obratlovcích obsahují plány pro plán tela organismu od hlavy k ocasu a také kontrolují segmentaci zadního mozku. I kdyz nemají segmentované zadní mozky, bezobratlé chordáty mají také gen Hox.

Tým se rozhodl pro studium lampreu, protoze zaujímají jedinecnou pozici v evolucním stromu mezi bezobratlými chordaty a celistními obratlovci. Vysetrování genu Hox v lamprerech a to, zda se podílejí na vzorování zadního mozku u prostredních druhu, by mohli poskytnout prehled o tom, jak by se mohly vyvinout vlastnosti obratlovcu.

Tým zjistil nejen to, ze zárivý zadní mozok je behem vývoje segmentován, ale ze se jedná o gen Hox, stejne jako v celistních obratlovcích. To je prekvapilo, ríká první autor Dr. Hugo Parker z Institutu Stower, který strávil kazdé léto od roku 2008 v Caltech studovat lamprey. Vysvetluje:

"Kdyz jsme zacali, mysleli jsme si, ze situace je odlisná a geny Hoxu nebyly skutecne zacleneny do procesu segmentace, protoze jsou v celistních vertebratech. Ale ve skutecnosti deláme tento projekt, objevili jsme zpusob, jakým jsou vyjádreny geny horkých hoxu a regulované je velmi podobné tomu, co vidíme u celistních obratlovcu. "

To znamená, ze segmentace zadního mozku nastává dríve ve vývoji, nez vedci predtím mysleli, a zahrnuje gen Hoxu, ríká.

Dr. Parker má v úmyslu pokracovat v léte v Caltech. Chce zjistit, jaké dalsí znaky svetelného zadního mozku mohou být u dnesních obratlovcu zachovány. Tyto informace jsou klícem k tomu, aby pomohli vedcum pochopit vývoj obratlovcu.

Zatím, díky dalsím objevum, je lamprey také stále casteji pouzíván jako model k pochopení lidských neurologických onemocnení. Napríklad v únoru 2013 vedci z laboratore pro námorní biologii v Woods Hole, MA, informovali o tom, ze najdou nekolik zhavých genu, které jsou také spojeny s lidskými neurologickými poruchami, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba a poranení míchy.

Domácí testovací sady HIV: Pouzití, co ocekávat a výhody

Obsahy Typy domovských testovacích sestav Kdo je má pouzívat a kdy? Co znamenají výsledky? Tvár HIV se v posledních letech výrazne zmenil. Lidé zijící s HIV, kterí dostávají odpovídající lékarskou péci, mohou zít témer tak dlouho jako lidé, kterí nemají HIV. Testování a lécba jsou vsak stále zásadní.

(Health)

Zpozdení lécby ztencování krve muze zvýsit riziko demence

Fibrilace síní je castou formou srdecní abnormality a u pacientu, kterí ji mají, se casto predepisují antikoagulancia nebo redidla krevního reciste. Nový výzkum naznacuje, ze výskyt demencí se zvysuje u pacientu s fibrilací síní, jejichz antikoagulacní lécba je zpozdena. Nový výzkum naznacuje, ze v prípade fibrilace síní - typu arytmie - by mela být co nejdríve podávána redidla krev, aby se zabránilo riziku demence.

(Health)