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Wichtige Nachrichten
Eine Arbeit, die von Forschern des Oberster Rat für wissenschaftliche Forschung (CSIC) zeigt, dass Zebrafischflossen in Strukturen umgewandelt werden können, die den Beinen der Trappen ähneln, wenn die Aktivität eines Gens namens hoxd13 gesteigert wird.
Die Ergebnisse, die in der letzten Ausgabe des Magazins veröffentlicht werden Developmental CellSie zeigen funktional eine Schlüsseltheorie, die den Übergang von Wassertieren zu Landtieren verstehen soll.
Die Eroberung der irdischen Umwelt war ein Meilenstein in der evolutionären Geschichte. Bei diesem Übergang war das Auftreten distaler Knochenstrukturen kritisch, die langsam die Finger und das Handgelenk in den Vorläufer-Anhängen der Brustbeine bildeten.
"Unsere Experimente zeigen zum ersten Mal, dass bei einer Erhöhung des Hoxd13-Gens in Zebrafischflossen das Auftreten distaler Knochengewebes, ähnlich wie bei Tieren mit Beinen wie uns," erklärt der Forscher des CSIC José Luis Gómez-Skarmeta, Forscher am Andaluz-Zentrum für Entwicklungsbiologie, einem gemischten CSIC-Zentrum und der Universität Pablo Olavide.
Nach Angaben des Forschers des Andalusischen Zentrums für Biologie der Entwicklung Fernando Casares, eines der Autoren der Arbeit, ist die Zunahme des distalen Knochengewebes in den Zebrafischflossen mit einer Abnahme des Gewebes verbunden, das die Radios bildet. "Dies hängt mit dem Fossilregister zusammen, wo die distale Verarbeitung der Flossen die Größe der Radios verringert," erklärt er.
Regulator-DNA
Hox-Gene, die Teil einer Familie sind, die während der embryonalen Periode Teile des Körpers unterscheidet und für die Bildung von Fingern und Handgelenken wesentlich sind, haben im distalen Bereich des embryonalen Rudimentes wesentlich höhere Expressionsraten als in der entsprechenden Flossenregion.
In den letzten Jahren haben mehrere Studien ergeben, dass die großen Mengen an Hox-Ausdrücken auf den Beinen von regulativen DNA-Elementen abhängen, die zusammen wirken und ihren Ausdruck verstärken. "Es ist sehr interessant, dass sich einige dieser Regulierungselemente nicht im Fischgenom befinden, was darauf hindeutet, dass es das Auftreten neuer Regulierungselemente war, die es ermöglicht haben, die für die Finger- und Handgelenkbildung erforderlichen Hox-Genexpressionsniveaus zu erreichen," sagt Gomez-Skarmeta.
Die vom CSIC geleitete Arbeit zeigt, dass Zebrafische auch in der Lage sind, die Anweisungen in diesen Regulierungsregionen korrekt zu lesen, die nicht aus ihrem Genom und spezifisch aus den Trappen bestehen. "Alle diese Daten deuten darauf hin, dass der gemeinsame Vorfahren der Fische und der Trappen ein Genom hatte, das nach und nach neue Regulierungselemente erwerben konnte, die die Hox-Gene, die die Entwicklung von Händen und Füßen ermöglichten, erhöhten," schließt Casares.
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Freitas, C Gomez-Marín, JM Wilson, F. Heirat und JL Gómez-Skarmeta. Hoxd13 contribution to the evolution of vertebrate appendages. Developmental Cell.
Quelle
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