Nowe dane na temat kluczowej molekuły uczestniczącej w rozwoju organizmów
Naukowcy rzucają nowe światło na sposób interpretowania przez komórki komunikatów wysyłanych przez molekułę sygnalizującą znaną jako "hedgehog" (jeż), która odgrywa ważną rolę w rozwoju organizmów tak zróżnicowanych jak muchy, ryby, myszy i ludzie. Wady w systemie molekuły hedgehog zostały powiązane z pospolitymi wadami okołoporodowymi i niektórymi postaciami raka. Odkrycia dokonane przez naukowców z Austrii i USA zostały opisane w czasopiśmie Current Biology. Wiele molekuł sygnalizujących pomaga kierować rozwojem zarodka, a molekuła hedgehog jest jedną z najważniejszych, gdyż kontroluje rozwój kończyn, ośrodkowego układu nerwowego, zębów, oczu, włosów, płuc i przewodu pokarmowego. Stężenie tej molekuły nie jest takie samo w całym rozwijającym się organizmie, ponieważ decyduje o tym, czy komórki w danym obszarze rozwiną się na przykład w ramię czy w oko. "Komórki są instruowane, co robić nie tylko poprzez samą obecność molekuły, ale również na podstawie jej różnych stężeń w tkance" - wyjaśnia Pia Aanstad z Instytutu Biologii Molekularnej Uniwersytetu w Innsbrucku w Austrii. "Stężenie molekuły hedgehog powoduje rozwój kciuka prawej dłoni po jej lewej stronie i kciuka lewej dłoni po jej prawej stronie." Mutacje w procesie sygnalizującym molekuły hedgehog mogą spowodować zasadnicze, często śmiertelne deformacje, takie jak rozwinięcie się jednego oka środkowego zamiast dwojga oczu po obu stronach twarzy. Mutacja molekuły hedgehog odpowiada również za holoprozencefalię, która jest jedną z najpospolitszych wad okołoporodowych - najbardziej skrajne przypadki charakteryzują się poważnymi wadami mózgu i nieprawidłowościami części twarzowej. Ponadto problemy sygnalizacyjne molekuły hedgehog zostały powiązane z rozwojem komórek w niektórych postaciach raka. Norweska badaczka, dr Aanstad, bada od wielu lat system sygnalizujący molekuły hedgehog u tropikalnej ryby danio pręgowane. Kilka lat temu odkryła rybę, która miała mutację w białku zwanym smoothened (Smo). Białko Smo występuje na błonie komórkowej, gdzie jest odpowiedzialne za przekazywanie sygnału molekuły hedgehog do komórki. Dalsze badania wykazały, że białko Smo koncentruje się wokół rzęsek, które są maleńkimi wypustkami włoskowatymi wystającymi z komórki. W ostatnich badaniach naukowcy podkreślają kluczową rolę, jaką odgrywa część białka Smo zlokalizowana po zewnętrznej stronie komórki. Do tej pory część ta nie była uważana za konieczną do funkcjonowania białka Smo u kręgowców. "Za pomocą wysokiej rozdzielczości mikroskopii fluorescencyjnej wykazaliśmy, że nowe mutanty, niewielka zmiana genetyczna w części białka znajdującej się poza komórką, hamują lokalizację w rzęskach i mimo iż komórki identyfikują sygnały molekuły hedgehog, to nieprawidłowo interpretują jej stężenie" - powiedziała dr Aanstad. "To dowód na to, że komórki wykorzystują różne mechanizmy molekularne do interpretowania różnych stężeń molekuły hedgehog."
Kraje
Austria, Stany Zjednoczone