Руски учени откриха ново, биологическо и математическо, обяснение на това как възникват петната и ивиците по повърхността на тялото и козината на животните, съобщава "Научная Россия".
Формата на тялото, окраската и други външни отличителни признаци на животните често възникват поради физически феномени, които се управляват от прости математически закони. Например, червата на всички гръбначни животни могат да бъдат описани като се използва една и съща формула, а мозъчната кора се оформя в гънки по време на развитието на зародиша по един много прост физически принцип, пишат учените в публикация в списание PLoS One.
Една от най-интересните загадки е как и защо козината на котките и много други животни е покрита с разноцветни петна и точки. През последните години учените са предлагали няколко формули, описващи тяхното образуване, и са открили няколко гена на "петнистост" и "ивичестост". Но така и не са успявали да открият как работи механизма на тяхната поява.
Андрей Зарайский от Института по биоорганична химия към Руската академия на науките и колегите му от Московския държавен университет и Физичния институт на Руската академия на науките в Москва, предлагат ново, оригинално, обяснение като използват формули, дадени от Алън Тюринг още през 50-те години на миналия век именно за разкриване на тази загадка. Великият британски математик предполага, че петната по телата на котките, зебрите, леопарда и други животни възникват благодарение на това, че в зародишите им има две химически вещества, които се разпространяват във всички ембриони и взаимодействат едно с друго.
Разликите в скоростта на движение на веществата в организма, както е показал и Тюринг в своите изследвания, пораждат характерни "точки" и "петна", разпределени по бъдещото тяло. По подобен начин по тялото на животните и човека могат да растат и други структури, в това число палци на ръцете и краката при човека.
Като се ръководят от изчисленията на Тюринг, биолозите отдавна наблюдават тези молекули. През последните години те са открили няколко възможни кандидата за ролята на биологични "художници" по телата на животните. Проблемът, както обясняват руските учени, е в това, че досега всички са очаквали, че молекулите на търсените вещества ще бъдат устроени съвършено различно и ще се отличават по маса и форма. В крайна сметка всички те си приличат едни с други и затова у биолозите възниква въпроса как може да се управлява появата на петна и черти.
Именно тази тайна разкриват руските учени, като обръщат внимание на това, че на скоростта на разпространение на подобни протеинови молекули-"художници" влияят не толкова собствените им свойства, а това как си взаимодействат с протеиновите структури, т.нар. вътреклетъчна матрица, която поддържа клетките и управлява миграцията им по време на развитието на зародиша.
Учените създават математически модел и го проверяват като последяват как протеините WNT и DKK, управляващи растежа на космените фоликули в ембриони на плъхове, си взаимодействат с междуклетъчната среда. При тези наблюдения се потвърждава хипотезата им. Става ясно, че WNT се "прикачва" силно към междуклетъчната среда когато връзката с нея на DKK е много слаба. В резултат молекулите на WNT се разпределят по зародиша по-концентрирано, като се оформя "гора" сред бъдещите космени фоликули по повърхността на кожата.
Сега Зарайский и неговите колеги се опитват да разберат как е възможно да се управлява този процес и да се докаже, че имено този механизъм отговаря за появата на петната.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари