Gjarpërinjtë e parë të modifikuar nga gjenet përdorin ‘modele Turing’ misterioze për të arritur shkallë gjashtëkëndore pothuajse perfekte

Për herë të parë ndonjëherë, shkencëtarët kanë krijuar gjarpërinj të modifikuar gjenetikisht. Zvarranikët e redaktuar nga CRISPR po ofrojnë një pasqyrë të re se si gjarpërinjtë e misrit (Pantherophis guttatus) zhvillojnë luspat e tyre të modeluara saktësisht.

Ashtu si pendët në zogj ose qimet e gjitarëve, luspat e gjarpërinjve janë rezultat i kodeve – strukturave të vogla dhe të trasha në lëkurë që zhvillohen në nivelin embrional, sipas një studimi të ri të botuar të mërkurën (14 qershor) në revistën Sciences Advances.

Por ndryshe nga shumica e specieve të tjera duke përfshirë minjtë, ku kodet e pllakave janë të rastësishme, kodet e një gjarpëri zhvillohen në një mënyrë shumë të organizuar, duke përcaktuar pozicionimin e çdo peshore të vetme. Përkundrazi, organizimi hapësinor i këtyre pllakave ndjek një model në natyrë të shpjeguar fillimisht nga matematikani Alan Turing, shtuan studiuesit.

Shkencëtarët nga Gjeneva donin të dinin saktësisht se si dhe pse këto “mode[e] gjashtëkëndore pothuajse perfekte” u zhvilluan në luspat dorsal të vendosura në kurrizin dhe krahët e gjarpërinjve, por jo në luspat e barkut që formohen si një rresht i vetëm tek kafshët. ‘ nënbarqet.

Studiuesit zbuluan se luspat e barkut të embrionit zhvillohen së pari dhe përputhen me pozicionin e somiteve – blloqe qelizash që përcaktojnë vendndodhjen e rruazave, brinjëve, muskujve dhe dermës së lëkurës. Pasi të vendosen luspat e barkut, zhvillohen dy “valë” të ndara të pllakave, që udhëtojnë drejt njëra-tjetrës.

Valët takohen anash, duke krijuar modele të rregullta gjashtëkëndore që janë shenjë dalluese e lëkurës së një gjarpri, sipas një deklarate.

“Për të konfirmuar punën tonë, “ne përdorëm simulime kompjuterike dhe morëm rezultate të ngjashme,” tha për Live Science autorja kryesore Athanasia Tzika, një studente postdoktorale në Departamentin e Gjenetikës dhe Evolucionit në Universitetin e Gjenevës. “Kjo është befasuese sepse rruga është thelbësore për zhvillimin e duhur të shtojcave të lëkurës tek zogjtë, zvarranikët dhe gjitarët.”

Tzika vuri në dukje hardhucat me një gjen të mutuar EDA, të cilat ishin studiuar më parë në laboratorin e universitetit të saj, si një shembull të një zvarraniku që nuk zhvilloi kurrë luspa.

Kjo bëri që studiuesit të krijonin gjarpërinjtë e parë të modifikuar gjenetikisht në botë. Duke përdorur CRISPR-Cas9, i cili redakton gjenet duke shkëputur ADN-në dhe duke e lënë ADN-në natyrale të riparohet, Tzika dhe ekipi i saj krijuan me sukses gjarpërinjtë “mutantë” të cilëve u mungonin luspat dorsal-laterale (gjashtëkëndore), por ende kishin luspa barkore.

Ajo tha se kjo vërtetoi se peshoret nuk janë “vetë-organizuese” dhe ndodhin “pa një rrugë kanonike funksionale EDA”.

Në total, shkencëtarët krijuan katër gjarpërinj misri, që të gjithë aktualisht janë dy vjeç dhe “janë mirë”, tha Tzika.

“Kafshët që ne prodhuam janë saktësisht të njëjta me gjarpërinjtë natyralë; ne ishim në gjendje të riprodhonim të njëjtin fenotip,” tha Tzika.

Ajo tha se ata planifikojnë të kryejnë një raund tjetër modifikimesh CRISPR për gjarpërinjtë e modifikuar gjenetikisht në dy vjet, pasi të arrijnë pjekurinë seksuale, “për të parë nëse mutacioni do të transmetohet te brezi i ardhshëm”.