Cercetătorii au descoperit genele care stabilesc direcția de încolăcire a cochiliilor de melc
O echipă de cercetători de la Universitatea din Nottingham și Universitatea Tohoku a identificat mecanismul genetic care determină dacă melcii din specia Euhadra dezvoltă cochilii care se încolăcesc spre stânga sau spre dreapta. Studiul, publicat în Current Biology, aruncă o lumină nouă asupra modului în care asimetria stânga-dreapta se formează în organismele vii.
Cercetătorii au studiat melci sălbatici din Japonia pentru a înțelege de ce un melc apare ca o imagine în oglindă a altuia. Concluzia a fost că direcția de încolăcire, cunoscută și sub numele de chiralitate, se datorează unor variații naturale într-o genă care produce o proteină numită miozină. Această proteină ajută celulele să se miște și să-și schimbe forma, colaborând cu alte proteine pentru a construi scheletul celular.
Potrivit profesorului Angus Davison, autorul principal al studiului, modificări minore ale proteinei miozină influențează modul în care celulele se răsucesc în primele etape ale dezvoltării embrionare, fie în sensul acelor de ceasornic, fie în sens invers. Acest lucru stabilește direcția de dezvoltare a cochiliei și a organelor interne ale melcului adult.
„Într-un mod pe care nu îl înțelegem pe deplin, chiralitatea elementelor de bază ale vieții ajunge să producă organisme care sunt ele însele asimetrice. Aceasta este fundația pentru faptul că inimile noastre se află pe partea stângă a corpului și pentru cochiliile de melc care de obicei se încolăcesc spre dreapta. Deși majoritatea melcilor au cochilii care se încolăcesc spre dreapta, un număr considerabil le au încolăcite spre stânga, iar unele specii prezintă ambele tipuri. Până acum nu aveam nicio idee despre cum se produce acest lucru. S-a dovedit că mici modificări într-o genă a miozinei produc melci în oglindă, care rămân totuși animale sănătoase și viabile”, a declarat Davison.
Descoperirea este importantă pentru că ajută la înțelegerea factorilor comuni prin care animale diverse își dezvoltă laturile stângă și dreaptă. Ea vine și într-un moment oportun, la scurt timp după ce cercetătorii care au elucidat misterul apariției chiralității au primit un premiu Nobel.
Spre deosebire de melci, aproape toate celelalte animale prezintă aceeași asimetrie fixă, iar inversările rare ale organelor fiind adesea asociate cu probleme în dezvoltarea embrionară. Echipa a constatat în schimb că ambele versiuni ale melcului japonez, cu încolăcire spre stânga și spre dreapta, se dezvoltă normal ca embrioni, fără semne de boală sau patologie.
Ambele variante sunt vechi din punct de vedere evolutiv, însă versiunea „stângace” prezintă dovezi ale selecției naturale. La alți melci, indivizii cu încolăcire spre stânga și cei cu încolăcire spre dreapta nu se pot împerechea de obicei, deoarece organele genitale se află pe părți opuse. Cheia descoperirii a fost găsirea unei văi adânci în munții Japoniei, unde ambele tipuri pot să se împerecheze și să facă schimb de gene.
Cercetătorii au comparat rezultatele și cu cele obținute la un melc de baltă, la care exemplarele cu încolăcire spre stânga sunt rare. La acestea, o mutație într-o altă genă produce cochilii cu încolăcire spre stânga, dar cauzează și o dezvoltare anormală.
„Deoarece celelalte animale au în mod obișnuit un plan corporal fix stânga-dreapta, studiul melcilor poate ajuta la înțelegerea motivului pentru care alte animale nu variază în acest fel. Rămâne un mister profund modul în care melcii folosesc molecule cu aceeași chiralitate pentru a construi corpuri și cochilii cu o chiralitate variabilă”, a mai spus profesorul Davison.
