A kutatók olyan mirigyet találtak, amely megmondja a gyümölcslegyeknek, mikor kell abbahagyni a növekedést

A kutatók olyan mirigyet találtak, amely megmondja a gyümölcslegyeknek, mikor kell abbahagyni a növekedést
A kutatók olyan mirigyet találtak, amely megmondja a gyümölcslegyeknek, mikor kell abbahagyni a növekedést
Anonim

Sok értetlenkedő szülő azon töprengett, vajon tinédzsereik növekedése megáll-e valaha. A válasz nyilvánvaló, de a kutatók soha nem értették meg igazán, hogy egy szervezet hogyan határozza meg, mikor érte el optimális méretét, és a növekedésnek le kell állnia.

A Washingtoni Egyetem biológusai a Drosophila melanogaster, a közönséges gyümölcslégy fiziológiáját tanulmányozva felfedeztek egy szervet, amely felméri a fiatal egyed méretét, és jelzi, ha az elérte a kritikus súlyt, hogy megkezdje a metamorfózist felnőtté.

A Christen Mirth posztdoktori kutatócsoport által vezetett csapat azt találta, hogy a prothoracalis mirigy, az agy előtt található fő endokrin szerv, felméri a légy méretét, ahogy az a lárva állapotában nő. A mirigy ezután hormonális jeleket küld, amikor azt érzékeli, hogy a légy elérte a felnőttkorhoz szükséges méretet.

A tudósok azt találták, hogy az inzulint a légy sejtjeibe küldő útvonalat genetikailag manipulálhatják a prothoracalis mirigy méretével, amely egy bonyolultabb, gyűrűs mirigynek nevezett szerkezet része, és hamis jeleket küldhet a légy súlyáról. A mirigy megnagyobbodása az inzulin jelátvitel fokozásával a szokásosnál kisebb méreteknél metamorfózist váltott ki. A mirigy növekedésének elnyomása az inzulin jelátvitel csökkentésével lehetővé tette a lárvák számára, hogy a szokásosnál nagyobbra nőjenek, mielőtt a felnőttkort megelőző bábstádiumba léptek volna.

Mirth és kollégái, az UW biológia professzorai, Lynn Riddiford és James Truman azt feltételezték, hogy a méretbecslést egy fő endokrin szerven keresztül kell elvégezni, ezért megvizsgálták az összes gyümölcslégy endokrin mirigyét, növelve vagy csökkentve azokat, és tanulmányozva a hatást. a testméretről.

"Az egyetlen dolog, ami az általunk feltételezett méretváltozásokat eredményezte, az a prothoracalis mirigy méretének megváltoztatása volt. A szerv megnagyobbodása kicsinyítette az állatokat, és fordítva" - mondta Mirth. "Úgy tűnik, ez egy táplálkozással kapcsolatos jelenség. Becsapod a gyümölcslégyet, és azt gondolod, hogy nagyobb, mint amilyen valójában."

A prothoracalis mirigy megnagyobbodása a normálnál jóval kisebb kifejlett legyeket termel, mondta Riddiford. "Emberben olyan, mintha 6 évesen érnéd el a pubertást."

A kutatás során Mirth meghatározta a gyümölcslegyek kritikus súlyát a metamorfózis megkezdéséhez, és megvizsgálta, hogy a megnagyobbodott prothoracalis mirigyekkel rendelkező lárvák mikor érték el ezt a súlyt a normál lárvákhoz képest. Ezt úgy végezték el, hogy az ismert súlyú és korú lárvákat kiéheztették, majd meghatározták, hogy hány részük ért el metamorfózist.

Úgy találta, hogy a megnagyobbodott prothoracalis mirigyekkel rendelkező lárvák korábban és sokkal kisebb méretben érték el a kritikus súlyt, mint a normál lárvák. De azt is megállapította, hogy a megnagyobbodott mirigyekkel rendelkező legyek elérték azt a kritikus súlyt, és metamorfózist indítottak el, mielőtt elérték volna azt a méretet, amely lehetővé tenné számukra, hogy túléljék a metamorfózist. A prothoracalis mirigyek növekedésének elnyomása az inzulin jelátvitelének csökkentésével azt eredményezte, hogy a legyek hosszabb időt töltöttek a fejlődés minden szakaszában, ami lehetővé tette számukra, hogy felnőttkorukban nagyobbak legyenek a normálisnál.

"A normál lárvák soha nem indítanak el metamorfózist, amíg nem lettek elegendő méretűek ahhoz, hogy túléljék a folyamatot" - mondta Mirth.

Ez az első alkalom, hogy egy olyan szövetet, mint például a mellkasi mirigy, a méretértékelés egyik tényezőjeként találták meg, és teljesebb képet ad arról, hogyan szabályozzák a szervezet növekedését.

Mirth a munka vezető szerzője, amely a Current Biology folyóirat október 25-i számában jelent meg, és amelyet az UW Roy alty Research Fund finanszírozott.

"Ami különösen izgalmas ezekben a leletekben, hogy most, hogy tudjuk, hogyan határozzák meg a Drosophila lárvák méretét, elkezdhetjük más fajok vizsgálatát is hasonló szerkezetek keresésére" - mondta.

A Riddiford és Truman laboratóriumában végzett kutatás elsődleges célja egy szervezet növekedési folyamatának teljesebb megértése. A tudósok meglehetősen jól megértették, hogyan szabályozzák a növekedést olyan környezeti tényezők, mint például a táplálkozás, de az új kutatás tisztázza a kép második részét – honnan tudja egy szervezet, hogy a növekedésnek le kell állnia.

"Van egy mód arra, hogy egy állat felmérje a méretét, és nem hiszem, hogy a tükörbe nézve megteszi" - mondta Riddiford.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
A nem mérgező ázsiai kígyók védekező mérget „kölcsönöznek” mérgező varangyoktól
Olvass tovább

A nem mérgező ázsiai kígyók védekező mérget „kölcsönöznek” mérgező varangyoktól

A legtöbb kígyó mérgező harapással születik, amelyet védekezésre használ. De mit tehetnek a nem mérgező kígyók a ragadozók elűzésére? Mi lenne, ha egy adag mérget kölcsönöznének azzal, hogy mérgező varangyokat esznek, majd újrahasznosítják a méreganyagokat?

A NASA megvizsgálja a világ apró szennyezőanyagainak forrásait
Olvass tovább

A NASA megvizsgálja a világ apró szennyezőanyagainak forrásait

A szennyezőanyag-források azonosítása fontos része a levegőminőség javításáért és az éghajlatra gyakorolt hatásának megértéséért folyó küzdelemnek. A NASA adatait használó tudósok a közelmúltban nyomon követték az aeroszolok – a levegőben szuszpendált apró részecskék – útját és eloszlását, hogy összekapcsolják származási régiójukat és forrástípusukat a légkör felmelegedésére vagy hűtésére való hajlamukkal.

Hatalmas település tárult fel a Stonehenge komplexumban
Olvass tovább

Hatalmas település tárult fel a Stonehenge komplexumban

A National Geographic által támogatott ásatások Durrington Walls-ban, a Stonehenge Világörökség része, egy hatalmas ókori települést tártak fel, amely egykor több száz embernek adott otthont. A régészek úgy vélik, hogy a házakat a közeli Stonehenge, az angliai Salisbury-síkság legendás emlékműve építői építették és fogl alták el.