Rzęski - maleńkie i niepozorne organelle komórkowe - wyznaczają, jak i gdzie w organizmie położone są najważniejsze organy: serce, płuca czy wątroba - donoszą naukowcy na łamach najnowszego wydania magazynu "Nature Genetics".
Fakt, że serce człowieka umiejscowione jest po lewej stronie ciała jest powszechnie znany. Jednak dlaczego właśnie tam? Od wielu lat naukowcy bezskutecznie starali się zgłębić tajemnicę niesymetrycznego położenia niektórych narządów, a symetrycznego innych. Teraz im się udało.
Przełom nastąpił, gdy zauważono, że zasadnicze znaczenie ma tu ruch obrotowy rzęsek - cienkich, wydłużonych organelli komórkowych, znajdujących się na powierzchni niemal wszystkich komórek zwierzęcych. To właśnie one są jednym z głównych "strażników" procesu organogenezy.
Grupa naukowców pod kierunkiem profesora Juana Carlosa Izpisua Belmonte z Salk Institute for Biological Studies postanowiła prześledzić molekularne podstawy mechanizmu regulującego proces formowania się rzęsek w embrionach ryb. Stwierdzili, że istnieje powiązanie między rzęskami a przepływem sygnałów i ustalaniem symetrii w ciele embriona. Do badań wykorzystywali rybki akwariowe z gatunku danio pręgowane (Brachydanio rerio).
"Postanowiliśmy znokautować gen duboraya (czyli zablokować jego czynność) - główny mediator procesu formowania rzęsek - i zobaczyć, jakie będą tego skutki. Okazało się, że proces tworzenia rzęsek został zatrzymany, mimo iż białko będące produktem tego genu nie jest elementem ich struktury" - opowiada Belmonte.
Rzęski znane są biologom od ponad 100 lat. Jednak fizjolodzy i biolodzy molekularni przywykli do lekceważenia ich znaczenia. "Dzięki nam obejmą one należne im miejsce w nauce" - twierdzi Belmonte. "Pokazaliśmy bowiem, że uszkodzenie rzęsek lub zahamowanie ich ruchu spowoduje poważne zaburzenia w budowie ciała."
Rzęski są nie tylko niezbędne do ustalania prawidłowego układu organów podczas rozwoju osobniczego, ale i umożliwiają działanie wielu z nich, np. płuc, oczu czy nerek, a więc to pośrednio dzięki nim widzimy, czujemy zapachy, możemy się rozmnażać. Takie schorzenia jak cukrzyca czy otyłość także wiążą się z zaburzeniami w budowie lub funkcji rzęsek. Prawdopodobnie rozwój mózgowia i szkieletu również zależy od nich.
W ciele ssaczego embriona (w miejscu zwanym węzłem brzusznym) charakterystyczny, rotacyjny ruch rzęsek umożliwia przenoszenie wszystkich sygnałów chemicznych na lewą stronę. Prowadzi to do wytworzenia gradientu chemicznego, który jest wskazówką dla komórek macierzystych, jak i gdzie się zróżnicować. Upośledzenie funkcji rzęsek spowoduje, że serce, płuca czy wątroba uformują się po złej stronie ciała.
Pierwszym naukowcem, który badając embriony Dina wykrył, że istnieje powiązanie między rzęskami a formowaniem się osi ciała, był Isai Oishi. Zidentyfikował on pewne geny zaangażowane w ten proces. Oczekiwał, że będą one odpowiedzialne za kodowanie elementów budujących rzęski. "Zamiast tego znaleźliśmy gen nie związany z budową rzęsek, a jednak wpływający na ich funkcjonowanie i za kształtowanie się lewej i prawej strony ciała."
Oishi dowiódł, że gen ten - duboraya - jest konieczny, aby rzęski w pęcherzykach Kupffera (rybiego odpowiednika ludzkiego węzła brzusznego) mogły prawidłowo funkcjonować. Jego brak prowadził do wytworzenia niepełnych, upośledzonych organelli, niezdolnych do generowania ruchów potrzebnych do wykształcenia w ciele podziału na strony.
Belmonte podsumowuje: "Wspólnie odkryliśmy, że to rzęski są odpowiedzialne za przekaz informacji u embrionów."
http://wiadomosci.on...0,686,item.html
