Πρόσφατη έρευνα στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του ΙΤΕ, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύονται σήμερα στο επιστημονικό περιοδικό Science, αποκαλύπτει ότι τα επαναλαμβανόμενα μέρη του σώματός μας - π.χ. οι σπόνδυλοι στη σπονδυλική μας στήλη - σχηματίζονται με παρόμοιο μηχανισμό όχι μόνο στα σπονδυλωτά ζώα (όπως ψάρια, πτηνά, θηλαστικά κλπ.), αλλά και σε απομακρυσμένους συγγενείς μας, στα έντομα.

Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί - οι άνθρωποι, τα υπόλοιπα ζώα, τα φυτά, τα μικρόβια - είναι συγγενείς μεταξύ τους: προέρχονται από κοινούς προγόνους, που έζησαν πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια. Αυτοί οι τόσο διαφορετικοί οργανισμοί μοιράζονται μια κοινή ιστορία που φαίνεται πιο ξεκάθαρα στη δομή των γονιδίων και στην κυτταρική λειτουργία. Πέρα όμως από τις ομοιότητες, υπάρχουν και διαφορές, δηλαδή μηχανισμοί που πήραν διαφορετικούς εξελικτικούς δρόμους και που εξηγούν τις διαφορές που εύκολα παρατηρεί κανείς ανάμεσα στα φυτά, στους μύκητες και στα ζώα, ανάμεσα σε ένα έντομο, ένα ψάρι κι έναν ποντικό.

Οι σπόνδυλοι και οι πλευρές που συναντάμε στους ανθρώπους και σε άλλα ζώα αποτελούν ίσως την πιο ξεκάθαρη ένδειξη ότι το σώμα των σπονδυλωτών ζώων φτιάχνεται κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης από επαναλαμβανόμενα μέρη, που ονομάζονται σωμίτες. Οι σωμίτες σχηματίζονται διαδοχικά από το κεφάλι προς την ουρά καθώς το έμβρυο μεγαλώνει (στον άνθρωπο αυτό γίνεται περίπου 3 εβδομάδες μετά τη σύλληψη), με ένα μηχανισμό που βασίζεται σε διαδοχικούς παλμούς έκφρασης συγκεκριμένων ρυθμιστικών γονιδίων. Η ερευνητική ομάδα Ανάπτυξης και Εξέλιξης του ΙΜΒΒ, με επικεφαλής τον Δρ Μιχάλη Αβέρωφ, ανέπτυξε νέες τεχνικές απεικόνισης που της επέτρεψαν να μελετήσει την ίδια διαδικασία στα έντομα, χρησιμοποιώντας ως πειραματικό μοντέλο το σκαθάρι. Το σώμα των εντόμων, αν και δεν έχει σπονδύλους, αποτελείται κι αυτό από επαναλαμβανόμενα μέρη που σχηματίζονται διαδοχικά στο έμβρυο. Η έρευνα της ομάδας αποκάλυψε ότι, παρόμοια με τις διαδικασίες που έχουν παρατηρηθεί στον άνθρωπο και σε άλλα σπονδυλωτά, έτσι και στα έντομα ο σχηματισμός του σώματος συνοδεύεται από χαρακτηριστικούς παλμούς γονιδιακής έκφρασης. Δεν γνωρίζουμε ακόμα αν αυτή η ομοιότητα οφείλεται στην κοινή προέλευσή μας με τα έντομα, αν δηλαδή ο μηχανισμός αυτός υπήρχε ήδη στους κοινούς μας προγόνους, ή αν πρόκειται για έναν παρόμοιο μηχανισμό που ανακαλύφθηκε ανεξάρτητα στην εξελικτική πορεία των εντόμων και των σπονδυλωτών. Ανεξάρτητα από την εξελικτική προέλευση του μηχανισμού, τα αποτελέσματα της ερευνητικής ομάδας του ΙΜΒΒ αναδεικνύουν τους κοινούς μηχανισμούς ανάπτυξης που μας συνδέουν με τα υπόλοιπα ζώα, και συμβάλλουν στην καλύτερη κατανόηση αυτών των μηχανισμών χρησιμοποιώντας νέα πειραματικά μοντέλα.

Η έρευνα έγινε στο ΙΜΒΒ, στο Ηράκλειο Κρήτης, από τους Andres Sarrazin, Andrew Peel και Μιχάλη Αβέρωφ. Χρηματοδοτήθηκε από τα ερευνητικά προγράμματα της Ευρωπαϊκής Ένωση FP6 Marie Curie 'CELLIMAGE' και 'ZOONET'.

Περισσότερες πληροφορίες:
Μιχάλης Αβέρωφ (averof@imbb.forth)
http://www.imbb.forth.gr/people/averof/
http://www.sciencemag.org/content/early/2012/03/07/science.1218256