Beberapa gen ditemukan, yang perebutannya menentukan jumlah gigi di mulut dan pola pertumbuhannya. Pada tikus mutan yang tidak memiliki gen Osr2, baris kedua gigi tumbuh, seperti hiu. Gen yang sama ini terlibat dalam munculnya celah langit-langit bawaan, sehingga tikus mutan tidak hidup lama setelah lahir
Tidak peduli bagaimana orang membanggakan keunggulan mereka atas semua hewan lain, predator laut hiu, primitif bahkan menurut standar ikan, punya alasan untuk tidak setuju. Dan ketika mereka menggunakan argumen mereka, itu meninggalkan bekas yang tak terhapuskan - jika tidak di dalam jiwa, maka di kaki para peselancar yang malang. Kami berbicara, tentu saja, tentang gigi hiu, yang besar dan tersusun dalam beberapa baris. Dan gigi kita kecil dan pas dalam satu baris (dengan pengecualian kasus langka dan pendek, ketika gigi permanen tumbuh agak jauh dari susu yang belum lepas).
Manusia tidak sendirian dalam keterpurukannya: satu deretan gigi adalah salah satu ciri mamalia di antara vertebrata pada umumnya. Tidak hanya hiu yang memiliki banyak gigi geligi. Beberapa ikan memiliki sepasang di setiap rahang; di Tuatar (tuatar) yang telah turun kepada kita dari zaman Mesozoikum, mereka umumnya terletak asimetris, di atas ada dua baris gigi, di bawah - satu.
Terlepas dari keragaman konfigurasi gigi yang aneh (dan sejumlah besar uang berputar dalam kedokteran gigi dan meneteskan tetesan ke dalam ilmu pengetahuan dasar yang berkaitan dengan bidang ini), para ilmuwan masih belum sepenuhnya memahami mekanisme molekuler yang mengatur penampilan gigi.
Siapa yang memutuskan di mana dan kapan harus menumbuhkan gigi berikutnya, bagaimana dia mengkomunikasikan keputusannya ke sel yang seharusnya berkembang menjadi gigi?
Mengapa, pada akhirnya, "pengelola" ini tidak memberi saya pengganti gigi yang dulu indah, sekarang dimakan oleh karies?
Jiang Zhulan, Zunyi Zhang, dan dua ilmuwan Amerika lainnya di Universitas Rochester dan Universitas California Selatan percaya bahwa mereka tahu siapa yang menghentikan pertumbuhan gigi. Ini adalah gen Osr2, yang mengkode faktor transkripsi, yang pada gilirannya mengontrol sintesis beberapa puluh, jika bukan ratusan, protein dan faktor lain. Jika bukan karena Osr2, gigi kita akan tumbuh di tempat yang tidak terduga.
Beberapa tahun yang lalu, Jiang Zhulang dan rekan-rekannya menemukan bahwa tikus yang kekurangan kedua salinan gen Osr2 dalam set kromosom mereka mengembangkan embrio bukan hanya satu, tetapi dua baris gigi selama perkembangan embrio. Baris tambahan muncul di setidaknya empat tempat - di samping masing-masing dari empat molar pertama (molar), sedikit lebih dekat ke lidah, "molar" kecil lainnya mulai terbentuk.
Video promosi:
Tidak mungkin untuk tumbuh dari tikus Osr2 - / - -line (superskrip "- / -" berarti ketiadaan dua salinan dari gen yang ditunjukkan) "tikus hiu" yang mampu menghancurkan semua biji-bijian dan semua cadangan keju: mutan mati segera setelah lahir karena non-penyatuan langit-langit (pada manusia disebut celah langit-langit). Namun, embrio gigi tambahan, yang ditransplantasikan dari mulut tikus mutan menjadi yang normal, bersama dengan jaringan di sekitarnya, berkembang menjadi gigi yang cukup keras dan termineralisasi - tidak hanya gigi referensi, tetapi setidaknya mirip dengan gigi geraham.
Dalam pekerjaan mereka saat ini, para peneliti melacak perubahan ekspresi beberapa gen penting di plat gigi (lapisan di atas / di bawah rahang tempat gigi berkembang) selama perkembangan intrauterin tikus normal dan tikus mutan Osr2 - / - -. Selain Osr2, gen Msx1, faktor transkripsi lain yang memprovokasi sintesis protein Bmp4, salah satu anggota keluarga protein "pembentuk tulang", terlibat dalam inisiasi pembentukan gigi, menurut penelitian sebelumnya.
Ahli biologi memantau perubahan ekspresi gen dengan cara standar - membuang embrio dari rahim ibu pada waktu tertentu, memotong tengkorak mereka menjadi lapisan tipis dan mengukur kandungan protein tertentu dan "skema molekuler" mereka - pembawa pesan RNA dari sel ke sel. Hasil penelitiannya dipublikasikan dalam Science edisi terbaru.
Diketahui bahwa yang paling menarik terjadi bahkan tidak di epitel, dari mana gigi itu sendiri kemudian tumbuh, tetapi di mesenkim - lapisan tipis jaringan ikat yang terletak di antara epitel dan rahang yang tumbuh dari embrio. Seperti yang ditunjukkan oleh penulis penelitian, konsentrasi Osr2 pada tikus normal meningkat tajam dari lempeng gigi menuju lidah. Sebaliknya, konsentrasi Bmp4 turun sama tajamnya, seolah-olah Osr2 menghambat sintesis protein.
Analisis perkembangan mutan Osr2 - / - Msx1 - / - menjadi penentu model perkembangan gigi.
Pada tikus yang tidak memiliki kedua salinan kedua gen tersebut, pertama, gigi tambahan tidak tumbuh di sebelah molar pertama, dan kedua, tidak ada satu gigi pun yang tumbuh sama sekali selain molar pertama ini!
Pada saat yang sama, protein Bmp4 disintesis di dekat gigi yang sedang berkembang, tetapi dalam jumlah yang sama sekali tidak mengesankan.
Kombinasi dari observasi ini memungkinkan penulis untuk merumuskan model perkembangan gigi mereka. Menurut Jiang, urutan kemunculan gigi dan distribusinya di rongga mulut ditentukan dalam pergulatan dialektis antara dua faktor transkripsi - Osr2 dan Msx1. Dalam konfrontasi ini, Osr2 berperan sebagai pembatas pertumbuhan - dialah yang mencegah pertumbuhan baris kedua, ketiga, dan selanjutnya gigi, sedangkan Msx1, sebaliknya, memprovokasi sintesis Bmp4 dan pertumbuhan gigi itu sendiri.
Omong-omong, Osr2 tidak hanya mencegah deretan gigi tambahan tumbuh di mulut mamalia. Faktor yang sama memaksa kita untuk membuat "lekukan" pada perkembangan gigi yang berurutan sehingga tidak saling tumpang tindih; mungkin fungsi ini adalah tujuan utamanya. Tetapi Osr2 tidak melakukannya dengan sempurna, karena hampir semua orang yang memiliki gigi bungsu dapat bersaksi. Menurut Jiang, itu adalah "under-tuning" dari sistem Osr2 / Msx1 yang menjadi alasan indentasi yang tidak mencukupi dalam kasus ini.
Sejauh ini, para ilmuwan tidak melihat prospek untuk penerapan langsung temuan mereka dalam kedokteran gigi klinis: dalam waktu dekat, tidak ada yang dapat menumbuhkan gigi Anda yang hilang dengan suntikan Bmp4 di tempat yang tepat.
Namun, masih ada jurang pemisah yang sangat besar antara sepasang gen dan perkembangan seluruh organ. Selain itu, di samping tanda-tanda otonom ini, pasti ada beberapa yang lain terkait dengan usia absolut, seperti yang dibuktikan oleh cerita dengan gigi susu dengan meyakinkan. Di saat yang sama, Jiang dan rekan-rekannya berharap pekerjaan mereka akan membantu mendeteksi kelainan genetik bawaan (seperti celah langit-langit) sedini mungkin, jauh sebelum bayi lahir. Dan, mungkin, bahkan ikut campur dalam perkembangan mereka dalam beberapa cara.
