{"id":5005550,"date":"2007-02-14T19:23:18","date_gmt":"2007-02-14T18:23:18","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2007\/02\/14\/szemtelenek_a_mexikoi_barlangi_vaklazac"},"modified":"2007-02-14T19:23:18","modified_gmt":"2007-02-14T18:23:18","slug":"szemtelenek_a_mexikoi_barlangi_vaklazac","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=5005550","title":{"rendered":"Szemtelenek – a mexik\u00f3i barlangi vaklazac"},"content":{"rendered":"

\"\" Az evol\u00faci\u00f3t legjobban szeml\u00e9ltet\u0151 fajokr\u00f3l alkotott szubjekt\u00edv toplist\u00e1mom, a galapagosi pintyek<\/a>, a t\u00fcsk\u00e9s pik\u00f3 \u00e9s a ny\u00edrfaaraszol\u00f3 lepk\u00e9k mellett igen el\u0151kell\u0151 helyet foglal el egy mexik\u00f3i lazacfaj is, az Astyanax mexicanus<\/em>. (Kicsit offtopic kit\u00e9r\u0151: a ny\u00edrfaaraszol\u00f3r\u00f3l lehet elv\u00e9tve olyan pletyk\u00e1kat hallani kreacionista berkekb\u0151l, hogy val\u00f3j\u00e1ban nem is szeml\u00e9ltetik j\u00f3l az evol\u00faci\u00f3t, de nem kell fel\u00fclni nekik: mint annyi m\u00e1sban, ebben is t\u00e9vednek<\/a>.)<\/p>\n

Az Astyanax<\/em>-nak alapvet\u0151en k\u00e9t popul\u00e1ci\u00f3ja ismert: egyik a felsz\u00edni tavakban \u00e9l \u00e9s teljesen h\u00e9tk\u00f6znap kin\u00e9zet\u0171 (ez “surface fish” n\u00e9ven szerepel majd az \u00e1br\u00e1kon), a m\u00e1sik pedig a Yucat\u00e1n f\u00e9lszigetet alkot\u00f3 m\u00e9szk\u0151ben k\u00e9pz\u0151d\u00f6tt barlangok<\/a> tavaiban lakik, teste pigmentszeg\u00e9ny \u00e9s els\u0151 pillant\u00e1sra \u00fagy t\u0171nik, hogy teljesen vak, hiszen egy\u00e1ltal\u00e1n nincs is szeme (“cavefish”).<\/p>\n

<\/p>\n

\"\"Az els\u0151 l\u00e1t\u00e1s azonban picit (de nem nagyon) csal\u00f3ka. Ugyanis b\u00e1r ezek a halak funkcion\u00e1lisan k\u00e9ts\u00e9gtelen\u00fcl vakok, a szem\u00fck az\u00e9rt kialakul a fejl\u0151d\u00e9s sor\u00e1n. Egy eg\u00e9szen fiatal, egynapos embri\u00f3ban (l\u00e1sd baloldalt) m\u00e9g eg\u00e9szen j\u00f3l l\u00e1that\u00f3 a szem, b\u00e1r m\u00e1r l\u00e1tszik, hogy nincs minden rendben vele: kicsit kisebb, \u00e9s az als\u00f3 (ventr\u00e1lis) r\u00e9sze szinte teljesen hi\u00e1nyzik. K\u00e9s\u0151bb azonban fokozatosan elsatnyul, s b\u00e1r nem t\u0171nik el teljesen, a fejl\u0151d\u0151 l\u00e1rva m\u00e1s sz\u00f6vetei k\u00f6rben\u00f6vik.<\/p>\n

A k\u00e9rd\u00e9s teh\u00e1t adott: mind molekul\u00e1ris, mind evol\u00faci\u00f3s-adapt\u00e1ci\u00f3s szemsz\u00f6gb\u0151l, mi\u00e9rt nincs szeme a barlangban \u00e9l\u0151 Astyanax<\/em>-oknak? B\u00e1r a teljes v\u00e1laszt m\u00e9g nem ismerj\u00fck, el\u00e9g sok mindent tudunk arr\u00f3l, hogy sejts\u00fck hol kell keresg\u00e9lni. R\u00e1ad\u00e1sul a k\u00e9rd\u00e9s megv\u00e1laszol\u00e1s\u00e1t k\u00e9ts\u00e9gtelen\u00fcl seg\u00edti mind az a t\u00e9ny, hogy sz\u00e1mos m\u00e1s halfaj (pl. a zebrahal \u00e9s a medaka) m\u00e1r bej\u00e1ratott fejl\u0151d\u00e9sbiol\u00f3giai k\u00eds\u00e9rleti “ny\u00fal” (vagyis \u00e1ltal\u00e1ban el\u00e9g sokat tudunk a halak fejl\u0151d\u00e9s\u00e9r\u0151l), mind az a fontos t\u00e9ny – amit nem is hangs\u00falyoztam az elej\u00e9n -, hogy a felsz\u00edni \u00e9s barlangi lazacpopul\u00e1ci\u00f3k vid\u00e1man keresztezhet\u0151ek egym\u00e1ssal (ez megk\u00f6nny\u00edti a mut\u00e1ci\u00f3(k) beazonos\u00edt\u00e1s\u00e1t).<\/p>\n

\"\"M\u00e1r az els\u0151 k\u00eds\u00e9rletek is azt sugallt\u00e1k, hogy a szem eg\u00e9szen korai embrion\u00e1lis fejl\u0151d\u00e9s\u00e9vel nem stimmel valami. Amint arr\u00f3l minap \u00edrtam<\/a>, a szemfejl\u0151d\u00e9s egy fontos l\u00e9p\u00e9se, amikor a szemh\u00f3lyag \u00e9s a lencse-placod k\u00f6zti molekul\u00e1ris \u00f6sszj\u00e1t\u00e9k eredm\u00e9nyek\u00e9ppen el\u0151bbib\u0151l kialakul a szemserleg, az ut\u00f3bbi pedig szemlencsek\u00e9nt lef\u0171z\u0151dik.<\/p>\n

A barlangi Astyanax<\/em>-ok szemlencs\u00e9je azonban pusztul\u00f3 sejtekb\u0151l \u00e1ll, \u00e9ppen ez\u00e9rt nem tud megfelel\u0151 viszontjelz\u00e9seket adni a form\u00e1l\u00f3d\u00f3 szemserlegnek, ez\u00e9rt marad az viszonylag satnya. De ha, egy felsz\u00edni halembri\u00f3 lencse-placodj\u00e1t \u00e1t\u00fcltetj\u00fck rgy vele egykor\u00fa barlangi t\u00e1rs\u00e1ba, akkor ut\u00f3bbiban, az \u00e1t\u00fcltet\u00e9s hely\u00e9n \u00e9p \u00e9s eg\u00e9sz\u00e9sges, m\u0171k\u00f6d\u0151 szem alakul ki (“transplant side”)! (A “control side” azt mutatja, hogy mi lesz, ha egy m\u00e1sik barlangi Astyanax<\/em> lencs\u00e9j\u00e9t \u00fcltetik \u00e1t – semmi.)<\/p>\n

\"\"H\u00e1t ez egyszer\u0171, gondolhatn\u00e1nk, akkor teh\u00e1t a szemlencse sejtjeivel van a baj. Na nem eg\u00e9szen. Az el\u0151bb is emlegetett molekul\u00e1ris \u00f6sszj\u00e1t\u00e9k azt jelenti, hogy a lencse f\u00e9lrefejl\u0151d\u00e9s\u00e9\u00e9rt, ak\u00e1r a szemh\u00f3lyag is felel\u0151s lehet (ha nem k\u00fcld megfelel\u0151 jeleket, a lencse sem fejl\u0151dik norm\u00e1lisan). \u00c9s val\u00f3ban, a jelek azt mutatj\u00e1k, hogy itt van a kutya el\u00e1sva. Ugyanis a k\u00e9tfele oszt\u00f3dott szemmez\u0151 (l\u00e1sd ism\u00e9t a gerinces szemfejl\u0151d\u00e9s<\/a> postot) k\u00e9t, pax6<\/em> \u00e1ltal jel\u00f6lt oldala kisebb a barlangi lazacokban, mint a felsz\u00edniekben (E,F). A k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9g nem t\u0171nik dr\u00e1mainak, de, mint azt mindj\u00e1rt l\u00e1tni fogjuk, ahhoz \u00e9ppen el\u00e9g, hogy a sz\u00f3banforg\u00f3 v\u00e1ltoz\u00e1s oka legyen.<\/p>\n

A szemmez\u0151 v\u00e1ltoz\u00e1sa a k\u00f6z\u00e9pvonal, pontosabban az ebben lev\u0151 shh<\/em> expresszi\u00f3s ter\u00fclet kisz\u00e9lesed\u00e9se miatt k\u00f6vetkezik be (A, B). Ism\u00e9tlem, a k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9g mind\u00f6ssze n\u00e9h\u00e1ny sejtben m\u00e9rhet\u0151: am\u00edg a felsz\u00edni halakban kb. 6 sejtsor vastags\u00e1g\u00fa a k\u00f6z\u00e9pvonal Shh+<\/sup> ter\u00fclete, addig a barlangi popul\u00e1ci\u00f3kban 10 sejtsorr\u00f3l van sz\u00f3.<\/p>\n

\"\"Lehets\u00e9ges-e, hogy ez a minim\u00e1lis k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9g okozza az el\u00e9g drasztikus k\u00fcl\u00f6nbs\u00e9get a feln\u0151tt halak k\u00f6z\u00f6tt? Ennek eld\u00f6nt\u00e9s\u00e9re egy kis extra Shh-t jutattak felsz\u00edni Astyanax<\/em>-ok embri\u00f3j\u00e1nak egyik oldal\u00e1ba. Az eredm\u00e9ny mag\u00e9rt besz\u00e9l: m\u00e1r az egynapos embri\u00f3knak is l\u00e9nyegesen kisebb a szeme a “kezel\u00e9s” oldal\u00e1n (H), a feln\u0151tt halakban, pedig nagyon hasonl\u00f3an a barlangi rokonokhoz, a b\u0151r ben\u00f6vi a szemet, azaz a sz\u00f3banforg\u00f3 oldalon a halak kv\u00e1zi vakok lesznek (J).<\/p>\n

B\u00e1r a mut\u00e1ci\u00f3t m\u00e9g konkr\u00e9tan nem siker\u00fclt kisz\u00farni, a legt\u00f6bben valamilyen szab\u00e1lyoz\u00f3 r\u00e9gi\u00f3 megv\u00e1ltoz\u00e1s\u00e1ra fogadnak. (A legt\u00f6bb fejl\u0151d\u00e9sben fontos g\u00e9n nagyon sok helyen hat az embriogenezis sor\u00e1n, \u00e9ppen ez\u00e9rt val\u00f3sz\u00edn\u0171, hogy egy ilyen kicsi \u00e9s lokaliz\u00e1lt v\u00e1ltoz\u00e1s nem egy g\u00e9n teljes m\u0171k\u00f6d\u00e9sk\u00e9ptelens\u00e9g\u00e9re vezethet\u0151 vissza.) A leg\u00e9rdekesebb az eg\u00e9szben az, hogy az eddigi genetikai vizsg\u00e1latok azt mutatj\u00e1k, hogy a b\u00e1r ez az Astyanax<\/em> faj legal\u00e1bb \u00f6t k\u00fcl\u00f6n vonalon v\u00e1lt vakk\u00e1 (magyar\u00e1n minimum \u00f6t olyan barlangi popul\u00e1ci\u00f3 ismert, amelyek k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 mut\u00e1ci\u00f3k miatt j\u00f6ttek l\u00e9tre), a shh<\/em> kifejez\u0151d\u00e9s er\u0151s\u00f6d\u00e9se, ill. a lencse elpusztul\u00e1sa minden esetben bek\u00f6vetkezett.<\/p>\n

\u00c9s ezzel el\u00e9rt\u00fcnk a szakmai berkekben sok\u00e1ig legvitatottabb k\u00e9rd\u00e9shez: mi az evol\u00faci\u00f3s oka a szem hi\u00e1ny\u00e1nak? Egyr\u00e9szt elk\u00e9pzelhet\u0151, hogy a szemfejl\u0151d\u00e9sben bek\u00f6vetkezett mal\u0151r annak tudhat\u00f3 be, hogy a hal am\u00fagy sem haszn\u00e1lta a l\u00e1t\u00f3szerv\u00e9t, \u00edgy a szem kialakul\u00e1s\u00e1ban fontos g\u00e9nek (szab\u00e1lyoz\u00f3 szekvenci\u00e1i) szabadon elromolhattak, hiszen term\u00e9szetes szelekci\u00f3 nem sz\u0171rte ki a megvakult p\u00e9ld\u00e1nyokat, \u00e9s azok k\u00e9s\u0151bb valahogy elterjedtek (ez a “neutr\u00e1lis mut\u00e1ci\u00f3” elm\u00e9lete). M\u00e1sr\u00e9szt az is egy lehets\u00e9ges magyar\u00e1zat, hogy azok a v\u00e1ltoz\u00e1sok, amelyek a kv\u00e1zi vaks\u00e1got okozz\u00e1k, egyben olyan m\u00e1s v\u00e1ltoz\u00e1sokhoz is vezetnek, amelyek kifejezetten el\u0151ny\u00f6sek a hal sz\u00e1m\u00e1ra (ez pedig az “adapt\u00edv evol\u00faci\u00f3” elm\u00e9lete).<\/p>\n

Jelen ismereteink alapj\u00e1n ut\u00f3bbinak \u00e1ll a z\u00e1szl\u00f3. Ugyanis nyilv\u00e1nval\u00f3, hogy a Shh expresszi\u00f3ja nem elromlott, hanem \u00e9ppen hogy t\u00fals\u00e1gosan hat\u00e9kony lett. M\u00e1sr\u00e9szt azok a g\u00e9nek, amelyek csak a szemfejl\u0151d\u00e9sben szerepelnek (ilyenb\u0151l is akad n\u00e9h\u00e1ny), s \u00edgy a neutr\u00e1lis mut\u00e1ci\u00f3k legk\u00e9zenfekv\u0151bb c\u00e9lpontjai lehetn\u00e9nek, tov\u00e1bbra is m\u0171k\u00f6d\u0151k\u00e9pesek a vaklazacban \u00e9s \u00e1t is \u00edr\u00f3dnak a fejbe bes\u00fcllyedt, elsorvadt, m\u00e1s sz\u00f6vetek \u00e1ltal k\u00f6rben\u0151tt szemben. A val\u00f3sz\u00edn\u0171bb magyar\u00e1zat az (\u00e9s erre sz\u00e1mos bizony\u00edt\u00e9k van), hogy a Shh expresszi\u00f3 megn\u00f6veked\u00e9se egyben er\u0151s\u00edti a szagl\u00f3tev\u00e9kenys\u00e9get \u00e9s egy robosztusabb \u00e1lkapocsszerkezet kialakul\u00e1s\u00e1t. Ezek pedig olyan tulajdons\u00e1gok, amelyek nyilv\u00e1nval\u00f3an el\u0151ny\u00f6sek lehetnek a barlangok s\u00f6t\u00e9tj\u00e9ben. \u00c9s nota bene, egy els\u00f6t\u00e9t\u00edtett akv\u00e1riumban a vaklazacok mindig sokkal hat\u00e9konyabbak a t\u00e1pl\u00e1l\u00e9kszerz\u00e9sben, mint l\u00e1t\u00f3 t\u00e1rsaik.<\/p>\n

(Ui.: A fejbe bes\u00fcllyedt, amorf szem term\u00e9szetesen \u00e9ppen olyan cs\u00f6kev\u00e9ny szerv, mint pl. az emberi farok<\/a>, vagy a kor\u00e1bban t\u00e1rgyalt m\u00e1s p\u00e9ld\u00e1k.)<\/p>\n

\n

Menuet, A, Alunni, A, Joly, JS, Jeffrey, WR, R\u00e9taux, S<\/strong> (2007) Expanded expression of Sonic Hedgehog in Astyanax<\/em> cavefish: multiple consequences on forebrain development and evolution. Development<\/em> 134<\/strong>: 845-855.
Jeffrey, WR<\/strong> (2005) Adaptive evolution of eye degeneration in the mexican blind cavefish. J. Hered.<\/em> 96(3)<\/strong>: 185-196. doi: 10.1093\/jhered\/esi028<\/a>
Yamamoto, Y, Stock, DW, Jeffrey, WR<\/strong> (2004) Hedgehog signalling controls eye degeneration in blind cavefish. Nature<\/em> 431<\/strong>: 844-847. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Az evol\u00faci\u00f3t legjobban szeml\u00e9ltet\u0151 fajokr\u00f3l alkotott szubjekt\u00edv toplist\u00e1mom, a galapagosi pintyek, a t\u00fcsk\u00e9s pik\u00f3 \u00e9s a ny\u00edrfaaraszol\u00f3 lepk\u00e9k mellett igen el\u0151kell\u0151 helyet foglal el egy mexik\u00f3i lazacfaj is, az Astyanax mexicanus. (Kicsit offtopic kit\u00e9r\u0151: a ny\u00edrfaaraszol\u00f3r\u00f3l lehet elv\u00e9tve olyan pletyk\u00e1kat … Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz…. →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1],"tags":[80,29,5],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005550"}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=5005550"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/5005550\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=5005550"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=5005550"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=5005550"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}