Многие секреты жизни, такие как то, как мы приобретаем определенный размер и форму, были раскрыты в ходе исследований, проводившихся более 100 лет с участием животных моделей, таких как плодовая муха Drosophila melanogaster. Теперь исследователи IRB в Барселоне во главе с профессором ICREA Марко Миланом раскрывают новый сигнал, который участвует в спецификации и росте крыльев мух.
В Nature Communications ученые пришли к выводу, что сигнальный путь JAK/STAT, который, как известно, тесно связан с воспалительными процессами и ростом опухоли, определяет, где, когда и как развивается крыло у дрозофилы. Аспирант Карлес Рекасенс, который будет защищать свою диссертацию по результатам этого исследования в январе, обнаружил, что «JAK/STAT появляется в ключевые моменты развития придатка и что он сотрудничает с Wingless/Wnt, Dpp/BMP и Ёжик по характеристикам крыльев и росту». Эти данные открывают путь к изучению участия JAK/STAT в развитии человека и его возможного влияния на врожденные заболевания, связанные с пороками развития конечностей.
Учитывая сходство молекул и механизмов, участвующих в развитии конечностей у позвоночных и беспозвоночных, муха является очень полезной генетической моделью для выявления новых генов, потенциально участвующих в развитии конечностей у позвоночных, и их возможной ассоциации. с врожденными заболеваниями», - говорит Ана Феррейра, принимавшая участие в исследовании. Марко Милан, руководитель Лаборатории развития и контроля роста, добавляет, что «модели, определяющие строение мух и людей, очень похожи, а основные молекулярные механизмы сохранялись на протяжении всей эволюции». У нас много общих основ биологии, и мы все чаще обнаруживаем, что то, что происходит с мухами, происходит и с людьми».
Эта работа выявила три определенные функции JAK/STAT в развитии мух. Во-первых, он сотрудничает с Wingless (Wnt у людей), чтобы указать, где будет развиваться крыло. Во-вторых, он помогает клеткам, производящим Hedgehog (Sonic hedgehog у людей), выживать и размножаться, чтобы индуцировать экспрессию Dpp (BMP у людей), молекулы, которая организует формирование паттерна и рост всего крыла. И в-третьих, разграничивает действие Дпп, чтобы крыло росло в нужном месте. Таким образом, JAK/STAT контролирует три основных клеточных сигнала, ответственных за спецификацию и рост конечностей, как у позвоночных, так и у беспозвоночных.
Карлес Рекасенс и Ана Феррейра присоединятся к недавно открывшемуся Институту Фрэнсиса Крика в Лондоне, чтобы пройти постдокторское обучение, во время которого они продолжат заниматься плодовой мухой.