В исследованиях, проведенных на плодовой мушке, исследователи из IRB Barcelona во главе с профессором ICREA Марко Миланом показали, что у органов есть молекулярные механизмы, позволяющие контролировать свои пропорции. В этом процессе важную роль играет белок p53. Исследование опубликовано сегодня в престижном журнале PLoS Biology.
Правильное установление пропорций органов во время эмбрионального развития жизненно важно для правильного функционирования всех организмов. Изменения в механизмах, ответственных за эти процессы, вызывают фатальные ошибки у эмбрионов и даже вызывают их гибель. В эпоху Возрождения Леонардо да Винчи в своей знаменитой картине «Витрувианский человек» отражает важность размеров человека и органов, которые он держит.
Гормоны, такие как инсулин и стероидные гормоны, способствуют поддержанию этого равновесия. «Мы продемонстрировали, что сами органы также обладают механизмами для поддержания баланса форм и скоординированного роста», - заявляет Милан.
Органы обладают способностью принимать решения
Белок-супрессор опухолей р53 активируется в ответ на стресс, например, вызванный онкогенными мутациями, химическими агентами или физическими стимулами, такими как ультрафиолетовое излучение. Этот белок вызывает гибель тех клеток, в которых стресс вызвал необратимые повреждения и которые могут стать злокачественными. Кроме того, р53 препятствует пролиферации клеток, обладающих способностью к самовосстановлению. В этом исследовании исследователи использовали зачаток крыльев плодовой мушки Drosophila melanogaster в качестве модели. Зачаток отвечает за формирование взрослого крыла и был использован для изучения того, как этот стресс влияет на оставшуюся здоровую ткань.
Исследование, возглавляемое Миланом, показывает, что когда некоторые специфические клетки зачатка крыла подвергаются стрессу, рост не только этой части органа, но и остальной его части уменьшается. В результате у взрослых мух крылья меньше, но пропорциональны. «Эти эксперименты показывают, что клетки, подвергшиеся стрессу, посылают сигналы в оставшиеся ткани, чтобы уменьшить их рост, чтобы позволить поврежденной ткани восстановить себя и позволить органу расти скоординированным образом», - объясняет Милан. Когда p53 подавлялся в стрессированных клетках, полученные крылья были непропорциональными. Это наблюдение указывает на то, что этот белок имеет решающее значение для скоординированного роста различных частей органа. Опять же, природа подсказывает, что размер не важен, а важны пропорции.