Wada genu może sprawić że króliki będą stawać na łapach zamiast podskakiwać

Nowe badanie sugeruje, że jeden wadliwy gen może zamienić skakanie u niektórych królików w stanie na łapach.

Aby szybko się poruszać, rasa udomowionego królika zwana sauteur d’Alfort wyrzuca swoje tylne nogi wysoko i chodzi na przednich łapach. Ten dziwny chód może być wynikiem genu związanego z ruchem kończyn, donoszą naukowcy 25 marca w PLOS Genetics.

Króliki sauteur d’Alfort nie są jedynymi zwierzętami, które przyjmują dziwny trucht w przypadku mutacji tego genu, znanego jako RORB. Myszy z mutacją genu również stają na łapach, jeśli zaczynają biegać, mówi Stephanie Koch, neurobiolog z University College London, która nie była zaangażowana w pracę nad królikami. I nawet podczas chodzenia myszy podnoszą tylne nogi w górę, by iść do przodu , prawie jak kaczka.

„Spędziłam cztery lata, patrząc na myszy, które stają na przednich łapach, a teraz widzę, jak królik robi to samo” – mówi Koch, która kierowała badaniem opublikowanym w Neuron w 2017 r., które dotyczyło mechanizmu stojącego za „kaczym chodem” u myszy. „To niesamowite.”

Zrozumienie, dlaczego króliki poruszają się w tak dziwny sposób, może pomóc naukowcom dowiedzieć się więcej o działaniu rdzenia kręgowego. Badanie „przyczynia się do poszerzenia naszej podstawowej wiedzy o bardzo ważnej funkcji u ludzi i wszystkich zwierząt – o tym, jak możemy się poruszać” – mówi Leif Andersson, genetyk molekularny z Uniwersytetu w Uppsali w Szwecji.

W badaniu na królikach Andersson i współpracownicy wyhodowali nieskaczące samce królików sauteur d’Alfort z białymi samicami królików nowozelandzkich, które potrafią skakać. Zespół następnie zeskanował schematy genetyczne potomstwa, które nie mogło skakać i szukał mutacji, które nie pojawiły się u potomstwa, które mogły skakać.

Mutacja w genie RORB pojawiła się jako prawdopodobny kandydat na akrobatyczne stawanie królików na łapach. Ta zmiana tworzy błędne wersje instrukcji genetycznych, których komórki używają do wytwarzania białek – odkryli naukowcy. W rezultacie wydaje się, że w wyspecjalizowanych komórkach nerwowych królików z mutacją jest mniej białka RORB w porównaniu z królikami, które jej nie mają.

Te komórki nerwowe rdzenia kręgowego, zwane interneuronami, pomagają koordynować lewą i prawą stronę ciała i są kluczowe dla normalnego chodu, mówi Anderson. Bez białka RORB w interneuronach króliki mogą nie mieć zdolności koordynowania czynności tylnych kończyn, co ogranicza ich zdolność do skakania.

Poruszając się powoli z miejsca na miejsce, króliki z wadliwym genem mogą normalnie chodzić, naprzemiennie na przednich i tylnych łapach. Ale króliki skaczą, aby poruszać się szybko lub podróżować na duże odległości. A skakanie wymaga zsynchronizowanych tylnych nóg, aby skakać w tym samym czasie, mówi współautor badania Miguel Carneiro, genetyk molekularny z Universidade do Porto w Vairão w Portugalii.

Bez tej koordynacji, niektóre króliczki, które nie skaczą mogą wykonać bardziej drastyczne stania na łapach niż inne. Ale wszystkie króliki z mutacją RORB używają swoich przednich łap do szybkiego poruszania się, mówi Carneiro.

To interesująca obserwacja, chociaż badanie nie ujawnia zbyt wiele na temat tego, jak brak białka RORB w interneuronach pobudza króliki do stania na łapach, mówi Koch. „Wszystko czego szukają to mutacja w jednym genie i jak ten gen wpływa na rdzeń kręgowy, ale może on wpływać na wszystko u królika. Nie mamy pojęcia.”

Odkrycie, jak ta wada genetyczna wpływa na organizm w szerszym zakresie, może być ważne dla zrozumienia sposobu, w jaki poruszają się wszystkie zwierzęta. Nawet ludzie nie mogą biegać bez skoordynowanych ruchów naszych czterech kończyn. „Jeśli spojrzeć na sprint na 100 metrów – Usain Bolt czy ktoś podobny – tam jest super koordynacja między kończynami” – mówi Andersson. „Jeśli brakuje ci koordynacji między rękami i nogami… nigdy nie mógłbyś walczyć o złoty medal”.

Te króliki stojące na łapach też nie zgarnęłyby żadnego złota. Ale mogą one pomóc naukowcom opracować sposoby naprawy ciała, gdy wady w RORB powodują chorobę, mówi Koch.

Źródło: Erin Garcia de Jesús

M. Carneiro et alA loss-of-function mutation in RORB disrupts saltatorial locomotion in rabbits. PLOS Genetics. Published online March 25, 2021. doi: 10.1371/journal.pgen.1009429.

S.C. Koch et alRORβ spinal interneurons gate sensory transmission during locomotion to secure a fluid walking gait. Neuron. Vol. 96, December 20, 2017, p. 1419. doi: 10.1016/j.neuron.2017.11.011.

Zdjęcie: SAMUEL BOUCHER | Wideo: Science News

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x