Hiiren hampaasta minikokoiseksi pandan hampaaksi

Hampaita tutkimalla selvitetään yksilön-ja lajinkehitystä. Nyt akatemiaprofessori  Jukka Jernvallin tutkimusryhmä on todennut, että nisäkkäiden nystermäisten hampaiden syntyyn saattavat vaikuttaa useat geenit yhtä aikaa. Säätelemällä näitä geenejä samanaikaisesti hiiren melko yksinkertainen poskihammas saadaan muistuttamaan pandan nystermäistä hammasta, kuitenkin minikoossa. Tulokset raportoitiin 7.3.2012 Nature-lehdessä.  

Nisäkkäiden hampaat ovat hyvä esimerkki siitä, kuinka evoluution myötä syntyy yhä monimutkaisempia rakenteita. Esimerkiksi hevosen ja pandan kaltaisten kuitupitoiseen ravintoon erilaistuneiden kasvinsyöjänisäkkäiden poskihampaissa on paljon nystermiä eli harjannemaisia kohoumia. Nisäkkäillä tavataan kuitenkin mutaatioita, joiden tuloksena hampaita voi puuttua kokonaan tai niiden muoto yksinkertaistuu. Mutaatiot aiheuttavat sitä vastoin vain harvoin ylimääräisiä hammasnystermiä tai lisähampaita.

Helsingin yliopiston Biotekniikan instituutin ja fysiikan laitoksen tutkijat ovat selvittäneet hiiren poskihampaiden nystermien kehitystä. Kun tutkijat muokkasivat samanaikaisesti kolmen säätelygeenin toimintaa, hiiren hampaiden nystermien lukumäärä tuplaantui normaalitilanteesta. 

Yksilönkehitystä ohjaavia yksittäisiä geenejä säätelemällä nystermiä ei saatu yhtä paljon.

Tutkijoiden mukaan voi olla, että pienikin elinten monimuotoisuuden lisäys vaatii useita muutoksia säätelygeenien toiminnassa. Tämän vuoksi monimutkaisia mutantteja ei juurikaan tavata. Tutkimus ennustaa myös, että nystermien lisääminen evoluution kuluessa vaatii voimakkaampaa luonnonvalintaa kuin nystermien vähentäminen.

Esitetyn teorian yleispätevyyden selvittämiseksi tarvitaan jatkotutkimuksia. Lisäkysymyksiä herättää myös, voisiko hiiren ja muiden lajien soluissa olla vielä tunnistamattomia geenejä, jotka yksinään voisivat lisätä elinten monimutkaisuutta.

Työ on edellyttänyt eri alojen yhteistyötä, ja hampaiden rakennetta on tutkittu esimerkiksi röntgentomografiakuvannuksen avulla.

Artikkeli julkaistíin Nature-tiedelehdessä otsikolla On the difficulty of increasing dental complexity kirjoittajina Enni Harjunmaa, Aki Kallonen, Maria Voutilainen, Keijo Hämäläinen, Marja L. Mikkola ja Jukka Jernvall.

Lisätietoja antaa akatemiaprofessori Jukka Jernvall, Biotekniikan instituutti, jernvall@fastmail.fm tai Professori Keijo Hämäläinen, fysiikan laitos, keijo.hamalainen@helsinki.fi.

Lähde: Helsingin yliopiston tiedote

Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »