Au fost găsite câteva gene, a căror luptă determină numărul de dinți în gură și modelul creșterii lor. La șoarecii mutanți, lipsiți de gena Osr2, crește un al doilea rând de dinți, ca un rechin. Aceste aceleași gene sunt implicate în apariția unui palat despicat înnăscut, astfel încât șoarecii mutanți nu trăiesc mult după naștere
Oricât de oameni se laudă cu superioritatea lor față de toate celelalte animale, prădătorii de mare ai rechinilor, primitivi chiar și după standardele de pește, au un motiv de a nu fi de acord. Iar atunci când își folosesc argumentul, lasă o amprentă de neșters - dacă nu în suflet, atunci pe picioarele surferilor neplăcuți. Vorbim, desigur, despre dinții rechinului, care sunt mari și aranjați în mai multe rânduri. Și ai noștri sunt mici și se potrivesc într-o singură linie (cu excepția cazurilor rare și scurte, când dinții permanenți cresc ușor de laptele care încă nu a căzut).
Omul nu este singur în nenorocirea sa: un singur rând de dinți este unul dintre trăsăturile distinctive ale mamiferelor printre vertebrate în general. Nu numai rechinii au multă dentiție. Unii pești au o pereche de ei pe fiecare maxilar, în Tătarii (tuatarii) care au coborât până la noi din vremea mezozoică, sunt în general asimilați, există două rânduri de dinți în partea de sus și unul pe jos.
În ciuda unei varietăți atât de curioase de configurații stomatologice (și a unei sume considerabile de bani care se învârt în stomatologie și vărsarea picăturilor în științele de bază legate de acest domeniu), oamenii de știință încă nu înțeleg pe deplin mecanismele moleculare care guvernează aspectul dinților.
Cine decide unde și când să crească următorul dinte, cum comunică decizia sa celulelor care ar trebui să se transforme într-un dinte?
De ce, până la urmă, acest „manager” nu mă crește înlocuitor pentru dintele odată frumos, mâncat acum de carii?
Jiang Zhulan, Zunyi Zhang și alți doi oameni de știință americani de la Universitatea Rochester și Universitatea din sudul Californiei cred că știu cine oprește creșterea dinților. Aceasta este gena Osr2, care codifică un factor de transcripție, care la rândul său controlează sinteza a câteva zeci, dacă nu chiar sute, de alte proteine și factori. Dacă nu pentru Osr2, dinții noștri ar crește în cele mai neașteptate locuri.
Cu câțiva ani în urmă, Jiang Zhulan și colegii săi au descoperit că șoarecii lipsiți de ambele copii ale genei Osr2 din setul lor de cromozomi dezvoltă embrioni de nu unul, ci două rânduri de dinți în timpul dezvoltării embrionare. Un rând suplimentar apare în cel puțin patru locuri - lângă fiecare dintre primii patru molari (molari), puțin mai aproape de limbă, începe să se formeze un alt „molar” mic.
Video promotional:
Nu a fost posibil să crească de la mouse-ul Osr2 - / - -line (superscriptul „- / -” înseamnă absența a două copii ale genei specificate) vreun „șoareci de rechin” capabili să distrugă toate cerealele și toate rezervele de brânză: mutanții mor curând după datorită neunirii palatului (la oameni se numește palatul fend). Cu toate acestea, embrionii dentari suplimentari, fiind transplantați din gura unui șoricel mutant într-unul normal, împreună cu țesuturile înconjurătoare, se dezvoltă în dinți destul de duri, mineralizați - nu numai dinți de referință, dar cel puțin similari cu molarii.
În activitatea lor curentă, cercetătorii au urmărit modificările expresiei mai multor gene importante din placa dentară (stratul de deasupra / sub maxilarul din care se dezvoltă dinții) în timpul dezvoltării intrauterine a șoarecilor mutanți normali și Osr2 - / - -. În plus față de Osr2, a fost eliminată și gena Msx1, un alt factor de transcriere care provoacă sinteza proteinei Bmp4, unul dintre membrii familiei de proteine „formatoare de oase”, implicate, conform studiilor anterioare, în inițierea formării dinților.
Biologii au monitorizat modificările expresiei genice într-un mod standard - îndepărtarea embrionilor din pântecele mamei la un moment dat, tăierea craniilor în straturi subțiri și măsurarea conținutului de proteine specificate și „schemele moleculare” - ARN-urile mesager de la celulă la celulă. Rezultatele cercetării sunt publicate în ultimul număr al Științei.
Se știe că cel mai interesant se întâmplă nici măcar în epiteliu, din care apoi crește dintele în sine, ci în mezenchimă - un strat subțire de țesut conjunctiv situat între epiteliu și maxilarul în creștere al embrionului. După cum au arătat autorii lucrării, concentrația de Osr2 la șoarecii normali crește brusc de la placa dentară spre limbă. În schimb, concentrația de Bmp4 scade la fel de brusc, ca și cum Osr2 inhibă cumva sinteza proteinelor.
Analiza dezvoltării mutanților Osr2 - / - Msx1 - / - a devenit decisivă pentru modelul de dezvoltare a dinților.
La șoarecii lipsiți de ambele copii ale ambelor gene, în primul rând, un dinte în plus nu a crescut lângă primul molar și în al doilea rând, niciun dinte nu a crescut deloc în afară de acești primari molari!
În același timp, proteina Bmp4 a fost sintetizată lângă dintele în curs de dezvoltare, dar în unele cantități complet neimpresive.
Combinația acestor observații a permis autorilor lucrării să își formuleze modelul de dezvoltare a dinților. Potrivit Jiang, secvența apariției dinților și distribuția lor în cavitatea orală este determinată în lupta dialectică între doi factori de transcripție - Osr2 și Msx1. În această confruntare, Osr2 joacă rolul unui restrictor de creștere - este cel care împiedică creșterea celui de-al doilea, al treilea și următorul rând de dinți, în timp ce Msx1, dimpotrivă, provoacă sinteza Bmp4 și creșterea dintelui în sine.
Apropo, Osr2 nu numai că împiedică un rând suplimentar de dinți să crească în gura mamiferelor. Același factor ne obligă să facem „indentări” în dezvoltarea succesivă a dinților, astfel încât să nu se suprapună între ei; poate că această funcție este scopul principal. Dar Osr2 nu o îndeplinește perfect, așa cum pot depune mărturie aproape toți cei care au avut dinți de înțelepciune. Potrivit Jiang, „sub-ajustarea” sistemului Osr2 / Msx1 este motivul indentării insuficiente în acest caz.
Până în prezent, oamenii de știință nu văd perspective pentru aplicarea directă a descoperirilor lor în stomatologie clinică: în viitorul apropiat, nimeni nu vă va putea crește dintele pierdut cu o injecție de Bmp4 la locul potrivit.
Cu toate acestea, există un decalaj uriaș între un cuplu de gene și dezvoltarea unui întreg organ. Mai mult, pe lângă aceste semnale autonome, trebuie să existe și altele legate de vârsta absolută, așa cum mărturisește convingător povestea cu dinții de lapte. În același timp, Jiang și colegii săi speră că munca lor va ajuta la detectarea anomaliilor genetice congenitale (cum ar fi palatul fantei) cât mai devreme posibil, cu mult înainte de nașterea copilului. Și, poate, chiar intervin în dezvoltarea lor într-un fel.
