.
A Florida Keys-en, Ernest Hemingway régi házában egy egész kolónia túl sok lábujjú macska él. A történet szerint Hemingway egykor egy öreg tengerészkapitánytól kapott ajándékba egy hatlábú macskát, akit Hófehérkének vagy talán Hógolyónak neveztek el – a részletek eléggé vázlatosak -.
Most ennek a macskának a hatlábú leszármazottai szabadon kószálnak a birtokon. Ez a történet olyannyira elterjedt, hogy a plusz lábujjakkal rendelkező macskákat gyakran Hemingway macskaként emlegetik. De ezeknek a macskáknak a díszes lábai taníthatnak nekünk valamit a testünket felépítő génekről és arról, hogyan öröklődnek generációkon át.
A túl sok ujj vagy lábujj tudományos neve polydactylia, ami két görög szó kombinációjából származik: poly, ami sok, és dactylos, ami számjegyeket jelent. Nem csak a macskáknak lehet túl sok ujjuk. A polydactylia számos gerinces állatot érinthet, például csirkéket, kutyákat, tengerimalacokat és egereket.
És embereket is, például azt a fickót, aki megölte Inigo Montoya apját. Bár sok fajt érint, még mindig elég ritka, még akkor is, ha a hat ujjat legtöbbször egy domináns allél szabályozza. Egy allél, vagyis egy gén változata akkor domináns, ha csak egy példányban kell jelen lennie a sejtjeinkben ahhoz, hogy a hozzá kapcsolódó tulajdonságok érzékelhetőek legyenek.
Szóval hat ujjad van a jobb kezeden? Nincs? Oké, akkor ne készülj fel a halálra, gondolom.
Az, hogy egy gén domináns, nem feltétlenül jelenti azt, hogy gyakori. Ez valójában sokkal bonyolultabb ennél. A hozzánk hasonló összetett, ujjakkal rendelkező organizmusok fejlődése egyetlen sejttel kezdődik: egy zigótával.
Ez a sejt elkezd osztódni több sejtre, és a fejlődési folyamat különböző pontjain ezekből a sejtekből karok, lábak, szív, agy és minden más lesz. Ezt a folyamatot nevezzük sejtdifferenciálódásnak, és hogy a sejtek mivé alakulnak, azt a génjeink diktálják. A tudósok az egyik ilyen fontos fejlődési gént még az 1980-as években jellemezték először a gyümölcslégy fejlődésének tanulmányozása során.
A tudósok észrevették, hogy egy bizonyos mutációval rendelkező légycsoport csonka és tüskés kiemelkedésekkel borított lett. Így természetesen sündisznónak nevezték el a gént, mert a legyek ettől egy kicsit úgy néztek ki, mint a sündisznók. A légybiológusok már csak ilyenek, azt hiszem.
Történt ez az 1990-es években, amikor a kutatók a sün gén három változatát találták meg az emlősökben – az egyik a hangos sündisznó. Igen, a Sonicról nevezték el. A sonic hedgehog gén egy olyan fehérjetípust kódol, amelyet morfogénnek neveznek.
A morfogén egyfajta molekuláris jel, amelyet a sejteknek küldenek, hogy megmondják nekik, mivé váljanak. Amikor egy sejt érzékeli a sonic hedgehog jelenlétét, molekuláris események bonyolult láncolata indul be, ami végül a sejt génjeinek kifejeződésében bekövetkező változásokat eredményez. Az, hogy egy sejt hogyan reagál a sonic hedgehog jelére, attól függ, hogy mennyi fehérjét érzékel.
Az pedig olyan összetett mintázatokhoz vezethet, mint az ujjaink és a lábujjaink. A kezünk és lábunk egy végtagbimbónak nevezett szövetdarabként indul. A Sonic hedgehog különösen koncentráltan jelenik meg ennek a sejtcsomónak az egyik oldalán, és a másik végére haladva egyre kevesebb van belőle.
A sok Sonic hedgehogot érzékelő szöveti területből kisujj lesz; ha egyáltalán nem, akkor hüvelykujj lesz. Ha azonban a jelből túl sok van a rossz helyen, akkor más ujjak is elkezdenek fejlődni, és így alakul ki a polydaktília. Így lehet domináns a polydaktíliát okozó mutáció:.
Egy csomó gén befolyásolja a sonic hedgehog jelátvitelt, és elég egyetlen gén hibás példánya ahhoz, hogy a sonic hedgehogot oda juttassa, ahová nem kellene. Attól függően, hogy mennyi és hol van jelen a sonic hedgehog, különböző eredményekkel járhat. Ha sok sonic hedgehog van jelen a kéz hüvelykujj oldalán, az két hüvelykujj kialakulásához vezethet.
Cicák extra hüvelykujjal: egyetlen gyengeségük megoldva. Egyetlen konzervnyitó sem biztonságos. A polydaktíliának van egy maroknyi más formája is, amelyet egy maroknyi különböző gén befolyásol, valamint a szindaktíliának nevezett állapot, amikor a sonic hedgehog jelének hiánya összenőtt ujjakat és lábujjakat eredményez.
A fejlődéshez rengeteg génnek kell együtt dolgoznia, és egyetlen mutáció is elég lehet ahhoz, hogy a sonic hedgehogot teljesen kibillentse az egyensúlyából. Ez csak azt mutatja, hogy egy ember – vagy macska – felépítése a sejtek megformálásának lenyűgöző teljesítménye. Köszönjük, hogy megnézték a SciShow ezen epizódját, és köszönjük kedves támogatóinknak, akik támogatnak minket mindenben, amit csinálunk.
Ha szeretnél segíteni nekünk, és közben még néhány extra jó juttatást is szerezni, nézz be a patreon.com/scishow oldalra. .