La forma en la que determinada estructura se desarrolla a partir de células indiferenciadas resulta un problema bastante complejo. Los mecanismos por los que una célula adopta determinada característica (por ejemplo un color), mientras la célula contígua no lo hace, ha sido siempre un proceso difícil de explicar.
Pensemos en los bandas de serpientes y otros reptiles o en las rayas y manchas del pelaje de mamíferos tan dispares como la cebra o el tigre.
Pensemos en los bandas de serpientes y otros reptiles o en las rayas y manchas del pelaje de mamíferos tan dispares como la cebra o el tigre.
Leer el resto, aquí
الصيغة التي تنمو وفقها بُنية محدّدة، إعتباراً من خلايا متمايزة، هي معقدة بشكل واضح.
الآليات التي يمكن من خلالها لخليّة تبنّي ميزة محددة (اللون، على سبيل المثال .. كالأفعى أعلاه) في حين لا تقوم بهذا خليّة مجاورة، عملية صعبة التفسير دوماّ.
لنفكّر في بعض أنواع الأفاعي وزواحف أخرى، أو في الخطوط والبقع التي تغطي أجساد ثدييات عديدة كالحمار الوحشي أو النمور.
فكّر علماء الحيوان بوجوب وجود آليّة كيميائية حيوية، والتي، بمستوى خليوي، تُنظّم نموّ تلك البُنى إعتباراً من خلايا متطابقة عملياً، فتقدم تفسيرات عديدة مؤسّسة، بالعموم، على تركيزات مختلفة لبعض المركبات العضوية في سيتوبلازم الخلايا ذاتها.
مع ذلك، آلان تورنغ أخصائيّ بالرياضيات ورائد في المعلوماتيّة الحديثة:
قدّم أول تفسير تفصيلي لهذه الظاهرة (نماذج النمو عند الحيوانات - المقصود هنا) خلال عقد الخمسينيات من القرن المُنصرم .
لقد طرح تورنغ كيفية ظهور بنى منظمة بصورة عادية في وسط كيميائي متجانس.
فقد طرح حلاً بسيطاً جداً:
يقول بوجود مادتين كيميائيتين تحت إسم "مورثة تشكلية أو مورفجين"، وتتواجدان بتركيزات متشابهة في مجموعة من الخلايا.
بناءاً على ظواهر تتصل بالإنتشار بين الخلايا، سيتوجب على المورثات التشكلية، تلك، تحقيق توازن بتركيزها في كامل مجموعة النسيج، فتُنتج، بهذا، تجانساً أكبر.
تتجلى عبقرية تورنغ بتطوير إثبات رياضيّ لأنّ هذا الإنتشار، إلى جانب التفاعل بين زوج المورثات التشكلية:
قد ساهم بتوليد نظام ماكروسكوبيّ بصورة عفوية، أو بتعبير آخر، إنتظامات يمكن ملاحظتها.
بحسب ما نشرته مجلة نيتشر جينيتيك في عددها الصادر يوم 19 فبراير شباط 2012، أثبت فريق من الباحثين الإنكليز واليابانيين والسويديين، تجريبياً، النظرية الرياضيّة التي إقترحها تورنغ منذ 60 عام.
فدراسة نموّ تعرجات سقف الفم عند الفئران، أفضت إلى العثور على دليل مُباشر لنظام متشكل من زوج من المورثات التشكلية، هما FGF وShh، تعمل واحدة منهما كمُنشّط، فيما تعمل الأخرى كمُثبّط لتوليد تلك التعرجات العرضية المتباعدة بشكل منتظم في سقف الفم لدى تلك القوارض.
توليد تلك التعرجات هو نموذج من التفاعل – الإنتشار كنموذج تورنغ.
يمكن لدراسة هذه الآليّة أن تساهم بتفسير الكثير من النماذج البنيوية في الحيوانات، وحتى يمكن إستخدامها علاجياً طبياً في عملية تمايز الخلايا الجذعيّة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق