Учёные расшифровали скрытые «почтовые коды» клеток, которые формируют лицо каждого человека

от

Почему нет двух абсолютно одинаковых лиц? Хотя все мы следуем одному и тому же биологическому плану, наши черты — изгиб губы, угол носа, ширина челюсти — различаются бесконечно тонкими способами.

Группа исследователей из Института эволюционной биологии Общества Макса Планка в Плёне, Германия, раскрыла важный фрагмент этой давней загадки.

В исследовании, проведённом исследовательской группой Evolutionary Developmental Dynamics под руководством доктора Маркеты Каукки, команда представила наиболее детальный отчёт о том, как формируется лицо эмбриона. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Изучив почти 60 000 отдельных клеток мышей на разных стадиях развития и объединив эти данные с исследованиями по всему геному человека, учёные проследили истоки разнообразия лиц человека до клеточного уровня.

Их результаты указывают на неожиданного «архитектора»: мезенхиму лица — популяцию недифференцированных клеток, которые в конечном итоге формируют большую часть лицевого скелета. Задолго до появления каких-либо видимых структур эти клетки демонстрируют отчётливые молекулярные идентичности — то, что авторы описывают как «позиционные программы». Эти паттерны активности генов действуют как молекулярные почтовые коды, отмечая места, где однажды появятся фильтрум, ноздри или верхняя губа.

«До того, как лицо становится лицом, клетки уже точно знают, где они находятся», — сказала доктор Каукка.

Исследование предполагает, что эти позиционные программы являются основной причиной того, почему мы можем унаследовать нос от одного родителя и форму рта от другого.

Связав эти молекулярные сигнатуры с генетическими вариантами человека, ассоциированными с формой лица, команда обнаружила, что гены, влияющие на нормальные вариации лица, особенно активны в этих мезенхимальных клетках. Это открытие опровергает давнее предположение о том, что сигналы от эктодермы или развивающегося мозга в первую очередь формируют лицо.

Вместо этого мы видим картину тонко настроенной клеточной географии: отдельные кластеры мезенхимальных клеток выполняют определённые роли в построении конкретных областей лица.

Работа не только проливает свет на эволюцию разнообразия лиц человека, но и даёт ценную информацию о многочисленных черепно-лицевых расстройствах — врождённых состояниях, которые возникают, когда эти позиционные программы нарушаются. Чтобы облегчить дальнейшие исследования, команда выпустила онлайн-атлас, который отображает развитие лица ген за геном и этап за этапом.

Исследование закладывает основу для более полного понимания того, как начинается сама идентичность — то, что мы инстинктивно ищем, когда смотрим друг на друга.

Предоставлено:
[Общество Макса Планка](https://phys.org/partners/max-planck-society/)

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте