Naukowcy odkryli jakie geny decydują o rozwoju twarzy
Naukowcom udało się odkryć tysiące genów, które wpływają na rozwój poszczególnych regionów twarzy. Otwiera to drogę do przewidywania wyglądu nienarodzonych dzieci oraz tworzenia portretów przestępców na podstawie śladów DNA.
Prowadząc eksperymenty na myszach, naukowcy zidentyfikowali tysiące małych regionów DNA, które mają wpływ na sposób rozwijania się rysów twarzy. Badania potwierdziły również, że nawet niewielkie modyfikacje w materiale genetycznym mogą implikować daleko posunięte zmiany kształtu twarzy. Dzięki temu naukowcy zrozumieją, w jaki sposób powstają wrodzone wady twarzy.
Mimo że eksperymenty zostały przeprowadzone na modelu zwierzęcym, uczeni przekonują, że podobny mechanizm działa także u ludzi. Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie "Science".
"Staramy się dowiedzieć, w jakim stopniu instrukcje budowy twarzy są osadzone w ludzkim DNA. Gdzieś tam - wśród genów - musi być schemat, który definiuje, jak wygląda nasza twarz" - powiedział Axel Visel z Joint Genome Institute na Lawrence Berkeley National Laboratory w Kalifornii.
Międzynarodowy zespół naukowców znalazł w genomie myszy ponad 4000 "wzmacniaczy", które wydają się odgrywać kluczową rolę w wyglądzie twarzy. Te krótkie odcinki DNA działają jak przełączniki - aktywując lub inaktywując dany gen. Rozszyfrowano działanie zaledwie 200 z nich.
"W rozwoju embrionalnym myszy, możemy dokładnie zobaczyć jak rozwija się twarz i który gen kontroluje ten proces" - powiedział Visel.
W toku eksperymentów, naukowcy usunęli myszom trzy z puli genetycznych przełączników.
"Te myszy wyglądały całkiem normalnie, ale przewidzenie, co w podobnej sytuacji wydarzyłoby się u ludzi, jest bardzo trudne. Sposobem, w jaki można obejść modyfikacje genetyczne są symulacje z wykorzystaniem tomografii komputerowej. Po prostu - bierzemy myszy i skanujemy im głowy. Na ekranie komputera możemy dowolnie zmieniać kształt czaszki i obserwować, które geny za to odpowiadają" - wyjaśnił Visel.
Porównując wygląd myszy transgenicznych z tymi bez modyfikacji genetycznych, naukowcy odkryli, że wprowadzane przez pojedyncze geny zmiany są subtelne. Niektóre myszy mają dłuższe lub krótsze czaszki, inne charakteryzują się szerszymi lub węższymi twarzami.
Zrozumienie roli przełączników genetycznych w rozwoju i modelowaniu czaszki, może pomóc odkryć, co powoduje różne poważne wady wrodzone.
"Istnieje wiele rodzajów wad wrodzonych twarzoczaszki; rozszczep wargi i podniebienia występują najczęściej. Mają one poważne konsekwencje dla dzieci, których dotyczą. Wpływają na karmienie, mowę, oddychanie, ale mają także psychologiczne skutki" - wyjaśnił Visel.
Niektóre wrodzone wady twarzoczaszki są spowodowane przez mutacje genetyczne, ale w wykształceniu wielu z nich dużą rolę odgrywają również przełączniki genetyczne. Proces formowania twarzy jest bardzo złożony i najprawdopodobniej minie jeszcze trochę czasu zanim będzie możliwe projektowanie wyglądu nienarodzonych dzieci lub tworzenie portretów pamięciowych przestępców na podstawie tylko skrawka DNA.
