Die Rückenflosse von Fischen stammte aus den Gliedmaßen von Wirbeltieren

Die Rückenflosse von Fischen stammte aus den Gliedmaßen von Wirbeltieren

Ein Team des andalusischen Zentrums für Entwicklungsbiologie - eines gemeinsamen Zentrums des Höheren Rates für wissenschaftliche Forschung und der Pablo de Olavide-Universität von Sevilla - hat eine Arbeit geleitet, in der das evolutionärer Ursprung der Gliedmaßen von Wirbeltieren: die Rückenflosse des Fisches.

Es wird vermutet, dass Dieses wichtige evolutionäre Ereignis ereignete sich vor etwa 400 Millionen Jahren. Das Ergebnis, das in der Zeitschrift veröffentlicht wird Naturgenetikwurde durch molekulare und genetische Beweise erreicht.

Die Untersuchung des Fossilienbestandes und von Arten wie Coelacanths und Rochen, die die ältesten Fische sind, hatte dies bereits gezeigt Die Gliedmaßen entwickelten sich aus Modifikationen der gepaarten Flossen (Brust und Becken) von Fischen, von denen der Mensch abstammt.

So entwickelten sich die Arme und Hände aus den Brustflossen, während sich die Beine und Füße aus den Beckenflossen entwickelten. Bis jetzt jedoch Der evolutionäre Ursprung dieser Strukturen war unbekannt.

Wie erklärt José Luis Gómez-Skarmeta, Co-Direktor der Arbeit, “Durch funktionelle Tests an Fischen und Mäusen sowie durch die CRISPR-Technik haben wir die evolutionäre Erhaltung der Funktion des Sonic Hedgehog (Shh) -Gens in den Gliedmaßen aller Wirbeltiere gezeigt”.

Darüber hinaus haben Wissenschaftler die grundlegende Rolle eines Teils der DNA gefunden, der Reglerelement ZRSsowohl bei der Bildung der geraden Flossen als auch bei der Entwicklung der Rückenflosse.

«Wir haben gezeigt, dass dieses Element nicht nur für die Bildung der gleichmäßigen Flossen des Fisches wesentlich ist, sondern überraschenderweise auch für die Bildung der Rückenflossen. Dies weist darauf hin, dass die zum Aufbau einer Brust- und einer Rückenflosse erforderlichen Gene gleich sind und daher einen gemeinsamen evolutionären Ursprung haben.”, Sagt Juan Ramón Martínez Morales, der andere Direktor der Arbeit.

Angeborene Fehlbildungen der Extremitäten

Die Studie hat gezeigt, dass bei Fischen im Gegensatz zu Mäusen Die Entfernung des ZRS-Elements beeinflusst die Entwicklung der gepaarten Gliedmaßen nicht drastisch.

So entdeckten wir die Existenz eines anderen Shh-regulatorischen Elements, das bisher unbekannt, aber beim Menschen konserviert war und das auch die Expression von Shh in den Extremitäten aktiviert.«, Sagt Joaquín Letelier, Erstautor der Arbeit.

«Wir fanden heraus, dass, wenn beide Shh-regulatorischen Elemente unter Verwendung der CRISPR-Technik eliminiert wurden, die Brust- und Beckenflossen sowie die Rückenflosse verschwanden.", Er addiert.

Diese Entdeckung eröffnet seitdem neue Forschungswege in der Biomedizin Mutationen im Shh-Gen verursachen Polydaktylie, eine genetische Störung, bei der ein Wirbeltier mit mehr Fingern oder Zehen als seinem Anteil geboren wird. Diese Mutationen könnten auch die Ursache für andere angeborene Fehlbildungen der Gliedmaßen sein.

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