Науковці у деталях показали, як ростуть пальці на руках і ногах людини (відео)

Дослідники з Китаю та Великобританії створили перший атлас людських клітин раннього розвитку кінцівок, який показує в вишуканих деталях, як формуються пальці рук і ніг.

Науковці проаналізували тисячі одиночних клітин із донорських ембріональних тканин, які були від 5 до 9 тижнів розвитку.

Вони виявили, що пальці рук і ніг людини не ростуть назовні, як можна було очікувати. Натомість вони "виліплені" всередині більшого основного "бутона", пише ScienceAlert з посиланням на дослідження, опубліковане в Nature. 

Зазначається, що цей процес відбувається за допомогою чітко регульованого процесу, який включає активацію певних генів і типів клітин.

Читайте також: Від мозку мишей до сечі людини: історики розкрили рецепт зубної пасти давніх римлян

Починаючи з "туманних початків", експресія IRX1, гена, критичного для формування пальців, і SOX9, гена, необхідного для розвитку скелета, збігається в п’яти різних довжинах і у процесі розвивається кінцівка.

Приблизно на 7 тижні розвитку запрограмовані інструкції клітинної смерті вмикаються в недиференційованих клітинах, що збираються між цими довжинами, і виявляються чітко визначені пальці рук і ніг.

Подібно до мармурової брили, яка перетворюється на шедевр завдяки експресії цих генів, наші пальці рук і ніг виточені від кінчика до основи, коли непотрібні клітини відступають. Невеликі порушення в цьому процесі можуть призвести до деформацій кінцівок, з якими народжується 1 з 500 людей.

Дослідники також відобразили експресію генів, пов’язаних із вродженими захворюваннями, такими як короткі пальці (брахідактилія) або перетинчасті пальці (синдактилія), щоб краще зрозуміти, де розвиток кінцівок збивається з курсу.

"Вперше ми змогли відобразити дивовижний процес розвитку кінцівок аж до роздільної здатності однієї клітини в просторі та часі", — каже Сара Тейхманн, старший автор і обчислювальний біолог з Інституту Велкома Сенгера.

Вона каже, що створення одноклітинних атласів "поглиблює наше розуміння того, як формуються анатомічно складні структури, допомагає нам розкрити генетичні та клітинні процеси, що стоять за здоровим розвитком людини, що має багато наслідків для досліджень і охорони здоров’я".

Важливо, що дослідники також показали, що формування кінцівок у людей і мишей дійсно відбувається за схожими траєкторіями, з деякими відмінностями в активованих генах і типах клітин.

Це відкриття може допомогти вченим краще зрозуміти, як розвиваються пальці рук і ніг, і може призвести до нових методів лікування захворювань, пов’язаних з кінцівками.

Раніше науковці розповіли про дерева, що можуть "ходити".

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш Telegram-канал!