22/03/2012

Σημαντικές αναλογίες στoυς μηχανισμούς ανάπτυξης εντόμων και σπονδυλωτών αποκαλύπτει πρόσφατη έρευνα στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ), τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύονται στο επιστημονικό περιοδικό Science.

Σύμφωνα με την έρευνα τα επαναλαμβανόμενα μέρη του σώματός μας - π.χ. οι σπόνδυλοι στη σπονδυλική μας στήλη - σχηματίζονται με παρόμοιο μηχανισμό όχι μόνο στα σπονδυλωτά ζώα (όπως ψάρια, πτηνά, θηλαστικά κ.λπ.), αλλά και σε απομακρυσμένους συγγενείς μας, στα έντομα.

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί - οι άνθρωποι, τα υπόλοιπα ζώα, τα φυτά, τα μικρόβια - είναι συγγενείς μεταξύ τους: προέρχονται από κοινούς προγόνους, που έζησαν πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια. Αυτοί οι τόσο διαφορετικοί οργανισμοί μοιράζονται μια κοινή ιστορία που φαίνεται πιο ξεκάθαρα στη δομή των γονιδίων και στην κυτταρική λειτουργία. Πέρα όμως από τις ομοιότητες, υπάρχουν και διαφορές, δηλαδή μηχανισμοί που πήραν διαφορετικούς εξελικτικούς δρόμους και που εξηγούν τις διαφορές που εύκολα παρατηρεί κανείς ανάμεσα στα φυτά, στους μύκητες και στα ζώα, ανάμεσα σε ένα έντομο, ένα ψάρι κι έναν ποντικό.

Οι σπόνδυλοι και οι πλευρές που συναντάμε στους ανθρώπους και σε άλλα ζώα αποτελούν ίσως την πιο ξεκάθαρη ένδειξη ότι το σώμα των σπονδυλωτών ζώων φτιάχνεται κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης από επαναλαμβανόμενα μέρη, που ονομάζονται σωμίτες. Οι σωμίτες σχηματίζονται διαδοχικά από το κεφάλι προς την ουρά, καθώς το έμβρυο μεγαλώνει (στον άνθρωπο αυτό γίνεται περίπου 3 εβδομάδες μετά τη σύλληψη), με ένα μηχανισμό που βασίζεται σε διαδοχικούς παλμούς έκφρασης συγκεκριμένων ρυθμιστικών γονιδίων.

Η ερευνητική ομάδα Ανάπτυξης και Εξέλιξης του ΙΜΒΒ, με επικεφαλής τον Δρ Μιχάλη Αβέρωφ, ανέπτυξε νέες τεχνικές απεικόνισης που της επέτρεψαν να μελετήσει την ίδια διαδικασία στα έντομα, χρησιμοποιώντας ως πειραματικό μοντέλο το σκαθάρι. Το σώμα των εντόμων, αν και δεν έχει σπονδύλους, αποτελείται και αυτό από επαναλαμβανόμενα μέρη που σχηματίζονται διαδοχικά στο έμβρυο.

Όπως επισημαίνει ο Μ. Αβέρωφ: "Η έρευνα της ομάδας αποκάλυψε ότι, παρόμοια με τις διαδικασίες που έχουν παρατηρηθεί στον άνθρωπο και σε άλλα σπονδυλωτά, έτσι και στα έντομα ο σχηματισμός του σώματος συνοδεύεται από χαρακτηριστικούς παλμούς γονιδιακής έκφρασης. Δεν γνωρίζουμε ακόμα αν αυτή η ομοιότητα οφείλεται στην κοινή προέλευσή μας με τα έντομα, αν δηλαδή ο μηχανισμός αυτός υπήρχε ήδη στους κοινούς μας προγόνους, ή εάν πρόκειται για έναν παρόμοιο μηχανισμό που ανακαλύφθηκε ανεξάρτητα στην εξελικτική πορεία των εντόμων και των σπονδυλωτών".

Ανεξάρτητα από την εξελικτική προέλευση του μηχανισμού, τα αποτελέσματα της ερευνητικής ομάδας του ΙΜΒΒ αναδεικνύουν τους κοινούς μηχανισμούς ανάπτυξης που μας συνδέουν με τα υπόλοιπα ζώα, και συμβάλλουν στην καλύτερη κατανόηση αυτών των μηχανισμών, χρησιμοποιώντας νέα πειραματικά μοντέλα.

Σημειώνεται ότι η έρευνα πραγματοποιήθηκε στο ΙΜΒΒ/ΙΤΕ, στο Ηράκλειο Κρήτης, από τους Andres Sarrazin, Andrew Peel και Μιχάλη Αβέρωφ. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από τα ερευνητικά έργα της Ευρωπαϊκής Ένωσης CELLIMAGE και ZOONET (FP6 Marie Curie).

www.ekt.gr, με πληροφορίες από ΙΤΕ