האבולוציה יצרה את אצבעותינו מקלאקה, אשר עוברת בירושה

איך מתעוררות האצבעות? למרות שברור שמתקני הפיתוח שלהם הם תוכניות גנטיות שקיימות בדגים, המקור המדויק הוא עדיין נושא הדיון. לבסוף, נקודה מונחת בהם. ודי לא צפוי: מסתבר שהגנים אחראים לאצבעות הנשלטות על ידי היווצרות CLOX.

כאשר לפני 380 מיליון שנה, הדגים החלו להחזיק את האדמה, הם הציבו את הבסיס לפיתוח מספר גדול של חוליות. זה נראה סביר כאשר בתהליך זה, הזימים הפכו לריאות, והמצור הופך לגפיים – זרועות ורגליים. עם זאת, למדענים אין אמונות ברורות לגבי זה.

כעת הם חקרו לא רק גנים הקשורים להתפתחות האצבעות עצמן, אלא גם אזורים שאינם יוצרים את המרווח של בקרת הביטוי שלהם ומפעילים – הנוף שנקבע. תוצאות המחקר הודפסו במגזין הטבעי.

על ידי השוואה בין הגנום של העכברים והדגים, החוקרים קבעו תחילה את נוף ההתאמה. לאחר מכן, ה- DNA הגדול הזה נחתך בדגים עם מספריים גנטיים CRISPR/CAS9, והמתין לחריגות בהתפתחות הסנפיר. במקום זאת, הביטוי של הגן HOXD13A הקשור לגלימת הגן נעלם לחלוטין.

תוצאה בלתי צפויה זו מראה כי שעון – האיבר בו נעשה שימוש חוזר במעיים, מופרשים ורבייה שנמצאו במינים רבים – בחוליות בשטח כדי לפתח את אצבעותיהם.

נופים המווסתים 3DOM ו- 5DOM נחשבים בשליטה על הפעלת גנים של HOX הנקראים אדריכלים אסלאמיים. הם מפתחים תוכנית ארגון גוף, קובעים את המיקום והזהות של הקטעים או האיברים. הם פועלים בראש רשת מורכבת של אלפי גנים מפעילים, שולטים על ביטויים שלהם. לפיכך, מוטציה בגנים אלה יכולה להוביל לשינויים כירורגיים עמוקים, מה שבוודאי מסביר את תפקידם המכריע באבולוציה.

לפיכך, לא רק גני ההפעלה או ההצפנה מפותחים, אלא מעל לכל הארכיטקטורה של כללייהם. לפעמים אתר שלם יכול להשתתף עם יעדים אחרים – כמו במקרה של גלימה ואצבעות. מחקר עמוק יותר לא יתמקד במקום בו מתעוררים שינויים אלה בגנום, אלא בדיוק איך הם מתרחשים. הבנת מנגנון זה נחוצה כדי לתאר את המוטיבציה של האבולוציה ולהסביר את הדרך מאבות אבות המדינה הרחוקה לדגים ולעם המודרני.