Τα πρώτα βήματα της ζωής, ανέκαθεν συνάρπαζαν τους αναπτυξιακούς βιολόγους. Ωστόσο, ένα σημείο παράμεινε ανεξήγητο μέχρι σήμερα. Πώς ξεκινάει η διαδικασία της ανάπτυξής μας;
Μια ερευνητική ομάδα, συμπεριλαμβανομένου του Antonio Giraldez , από το Τμήμα Γενετικής του Πανεπιστημίου του Yale, εργάζεται για να ανακαλύψει πώς ανοίγει το γονιδίωμα μας και, ως εκ τούτου, πώς αρχίζουμε να αναπτυσσόμαστε, από τη στιγμή της γονιμοποίησής μας.
Ας δούμε τα πράγματα από την αρχή.
Λίγες μόλις ώρες μετά τη γονιμοποίηση δημιουργείται ένα μοναδικό γονιδίωμα από χρωμοσώματα του ωαρίου και του σπέρματος. Ωστόσο, αρχικά, αυτό το γονιδίωμα είναι ανενεργό.
Προκειμένου να ξεκινήσει η εμβρυϊκή ανάπτυξη, αυτό το γονιδίωμα πρέπει να ενεργοποιηθεί. Αυτή είναι λοιπόν, η αρχή της ανάπτυξης ενός εμβρύου.
Ο Giraldez δήλωσε: “Αυτό που δεν είναι σαφές είναι πώς και τι ξεκινάει τη μεταγραφική δραστηριότητα του εμβρυονικού γονιδιώματος, έτσι ώστε, το έμβρυο να αρχίσει να ελέγχει την ανάπτυξή του βάσει του δικού του γενετικού σχεδίου”.
Ο Giraldez και η ομάδα του ανακάλυψαν ότι απαιτούνται δύο παράγοντες για την ενεργοποίηση του DNA στο γονιδίωμα και η έρευνά τους δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Developmental Cell.
Η ομάδα εστίασε την έρευνά της στο πρότυπο της μετάδοσης, μέσα στον πυρήνα των εμβρύων zebrafish. Στη συνέχεια, δημιούργησαν εργαλεία για την απεικόνιση του πρώτου ενεργοποιημένου γονιδίου στο γονιδίωμα του zebrafish.
Διαβάστε επίσης: Μαθήτριες από την Κίνα ανακάλυψαν βακτήρια που τρώνε το πλαστικό και το μετατρέπουν σε νερό
“Τώρα μπορούμε να κοιτάξουμε οπτικά μέσα στον πυρήνα και να αναλύσουμε πώς αφυπνίζεται το πρώτο γονίδιο μέσα στο σιωπηλό γονιδίωμα”, δήλωσε ο Shun Hang Chan , κύριος συγγραφέας της μελέτης.
Ποιοι είναι οι δύο παράγοντες που απαιτούνται;
Αυτό που ανακάλυψε η ομάδα παρατηρώντας τα έμβρυα του zebrafish ήταν ότι χρειάζονται δύο πρωτεΐνες για να ενεργοποιήσουν το γονιδίωμα: Η P300 και η Brd4. Και οι δύο παράγονται από το θηλυκό.
Εάν η μία ή και οι δύο από αυτές τις πρωτεΐνες αποκλειστούν ή διακοπεί η δραστηριότητά τους, η ανάπτυξη του εμβρύου αποκλείεται κι εκείνη.
Αυτό που ανακάλυψε η ομάδα ήταν ότι ακόμα και αν αυτές οι δύο πρωτεΐνες μπλοκαριστούν, θα μπορούσαν να ενεργοποιήσουν το εμβρυονικό γονιδίωμα τεχνητά, προκαλώντας τις P300 και Brd4.
“Αυτοί οι μοριακοί παράγοντες λειτουργούν ως ένα είδος μοριακού χρονοδιακόπτη, το οποίο καθορίζει το χρονοδιάγραμμα της αφύπνισης του γονιδιώματος”, δήλωσε ο Giraldez.
“Η εύρεση αυτών των βασικών παραγόντων που ενέχονται στην ενεργοποίηση του γονιδιώματος χρησιμεύει ως το πρώτο κρίσιμο βήμα για την κατανόηση του πώς ξεκινά η ζωή”.
