W Florida Keys w starym domu Ernesta Hemingwaya jest cała kolonia kotów o zbyt wielu palcach. Historia głosi, że Hemingway otrzymał kiedyś w prezencie od starego kapitana morskiego sześciopalczastego kota o imieniu Śnieżka, a może Śnieżna Kula
szczegóły są trochę niejasne
Teraz sześciopalczasty potomek tego kota włóczy się swobodnie po posiadłości. Historia ta jest tak szeroko rozpowszechniona, że koty z dodatkowymi palcami są często nazywane kotami Hemingwaya. Ale fantazyjne stopy tych kotów mogą nas również czegoś nauczyć – o genach, które budują nasze ciała, i o tym, jak są one przekazywane z pokolenia na pokolenie.
Naukowa nazwa zbyt wielu palców u rąk i nóg to polidaktylia, która pochodzi od połączenia dwóch greckich słów: poly, czyli wiele, i dactylos, czyli cyfry. Nie tylko koty mogą mieć zbyt wiele palców. Polidaktylia może dotyczyć różnych kręgowców, takich jak kurczaki, psy, świnki morskie i myszy.
A także ludzi, jak ten facet, który zabił ojca Inigo Montoyi. Mimo że choroba dotyka wiele gatunków, nadal jest dość rzadka… Mimo że w większości przypadków posiadanie sześciu palców jest kontrolowane przez allel dominujący. Allel, czyli wersja genu, jest dominujący, gdy musi występować tylko w jednej kopii w komórkach, aby związane z nim cechy były zauważalne.
Więc masz sześć palców u prawej ręki? Nie? Dobrze, nie przygotowuj się na śmierć, jak sądzę.
Tylko dlatego, że gen jest dominujący, nie musi oznaczać, że jest powszechny. W rzeczywistości jest to o wiele bardziej skomplikowane. Rozwój złożonych organizmów posiadających palce, takich jak my, zaczyna się od jednej komórki: zygoty.
Komórka ta zaczyna dzielić się na więcej komórek i w różnych momentach procesu rozwoju komórki te zamieniają się w ręce, nogi, serce, mózg i wszystko inne. Proces ten nazywa się różnicowaniem komórkowym, a to, w co przekształcają się komórki, jest dyktowane przez twoje geny. Naukowcy po raz pierwszy scharakteryzowali jeden z tych ważnych genów rozwojowych już w latach 80. w badaniach nad rozwojem muszki owocowej.
Zauważyli, że grupa muszek ze specyficzną mutacją okazała się krępa i pokryta kolczastymi wypukłościami. Naturalnie nazwali ten gen jeżem, ponieważ sprawiał, że muchy wyglądały trochę jak jeże. No i… biolodzy od much są tacy, jak sądzę.
Przenosimy się do lat 90-tych, kiedy to badacze znaleźli trzy wersje genu hedgehog u ssaków, a jedną z nich był sonic hedgehog. Tak, nazwany po tym Sonicu. Gen sonic hedgehog koduje rodzaj białka znanego jako morfogen.
Morfogen jest rodzajem sygnału molekularnego, który jest wysyłany do komórek, aby powiedzieć im, czym się stać. Kiedy komórka wykrywa obecność sonic hedgehog, skomplikowany łańcuch zdarzeń molekularnych jest uruchomiony, ostatecznie powodując zmiany w sposobie wyrażania genów tej komórki. To, jak komórka reaguje na sygnał jeża dźwiękowego, zależy od tego, ile białka wykryje.
Co może prowadzić do skomplikowanych wzorów, takich jak nasze palce u rąk i nóg. Nasze dłonie i stopy zaczynają się jako grudka tkanki zwana pączkiem kończyny. Sonic hedgehog jest szczególnie skoncentrowany w obszarze po jednej stronie tej grudki komórek, a jest go mniej, gdy idziesz do drugiego końca.
Obszar tkanki, który wykrywa dużo sonic hedgehog staje się pinky; żaden w ogóle, a otrzymasz kciuk. Jeśli jednak tego sygnału jest za dużo w niewłaściwym miejscu, zaczynają się rozwijać inne palce… i tak powstaje polidaktylia. Oto jak mutacja powodująca polidaktylię może być dominująca:.
Grupa genów wpływa na sygnalizację sonic hedgehog, i wystarczy jedna wadliwa kopia genu, aby umieścić niektóre sonic hedgehog tam, gdzie nie należy. W zależności od tego jak dużo sonic hedgehog jest obecny i gdzie, możesz skończyć z różnymi wynikami. Jeśli dużo jeża dźwiękowego jest obecne po stronie kciuka ręki, może to prowadzić do rozwoju dwóch kciuków.
Koty z dodatkowymi kciukami: ich jedyna słabość, rozwiązana. Żaden otwieracz do puszek nie jest bezpieczny. Teraz istnieje kilka innych form polidaktylii, na które wpływ ma kilka różnych genów, jak również stan zwany syndaktylią, w którym brak sygnału jeża dźwiękowego powoduje połączenie palców u rąk i nóg.
Rozwój wymaga mnóstwa genów do współpracy, a pojedyncza mutacja może być wystarczająca, aby jeż dźwiękowy wyłączył się z gry. Co tylko pokazuje, że zbudowanie człowieka lub kota jest imponującym wyczynem rzeźbienia komórek. Dzięki za obejrzenie tego odcinka SciShow i dzięki naszym wspaniałym patronom, którzy wspierają wszystko, co robimy.
Jeśli chcesz nam pomóc, a przy okazji zdobyć kilka dodatkowych, fajnych dodatków, zajrzyj na patreon.com/scishow. .