Pierāda roku un kāju pirkstu veidošanās teoriju (3)

TVNET
CopyLinkedIn Draugiem X
Lūdzu, ņemiet vērā, ka raksts ir vairāk nekā piecus gadus vecs un ir pārvietots uz mūsu arhīvu. Mēs neatjauninām arhīvu saturu, tāpēc var būt nepieciešams meklēt jaunākus avotus.
Foto: ITAR-TASS/ScanPix

Britu matemātiķa Alana Tjūringa (Alan Turing) vārds vēsturē visskaļāk izskanējis saistībā ar ierīcēm, kas Otrā pasaules kara laikā palīdzēja atšifrēt vāciešu kodētos ziņojumus, kā arī ar darbu mākslīgā intelekta ieviešanā. Mazāk zināms tikmēr ir Tjūringa veikums matemātiskajā bioloģijā, kur viena no viņa teorijām nupat guvusi apstiprinājumu.

1952.gadā Tjūrings publicēja zinātnisku materiālu, kurā ar matemātisku teoriju izskaidroja, kā veidojas zebru ķermeņa svītrainais apmatojums, kā tuksnesī rodas kāpu joslas un pat to, kā cilvēka embrijam attīstās pirksti, raksta Dailymail.co.uk.

Zinātnieks, kurš viņā saulē devās 1954.gadā, atklāja, ka divu molekulu sistēma teorētiski var veidot plankumainus vai svītrainus rakstus, ja vien tie saplūst un ķīmiski mijiedarbojas pareizā veidā.

Viņa matemātiskie vienādojumi parādīja, ka sistēmā bez jebkādām sakarībām molekulas spontāni var pašorganizēties un veidot telpiskas, simetriskas formas un rakstus. Šo teoriju pieņemts lietot, skaidrojot zebru svītru raksta un pat tuksneša kāpu joslu veidošanos. Bet tikpat labi teorija der, lai skaidrotu, kā veidojas tādas struktūras kā cilvēka pirksti.

Barselonā bāzētā Genoma regulācijas centra Daudzšūnu bioloģisko sistēmu laboratorijas speciālisti tagad ir ieguvuši datus, kuri apliecina - pirksti veidojas atbilstoši Tjūringa mehānismam. Pētnieki to pierādījuši, kombinējot praktiskos eksperimentus ar datormodelēšanas metodēm.

Viņu modelis spēja paredzēt shēmu, kā pirkstiem vajadzētu augt embrija attīstīšanās procesā; ar to arī izskaidrots, kā molekulas izkārtojas un veido konkrētus orgānus. Laboratoriskajos eksperimentos ar ekstremitāšu aizmetņiem - veidojumiem agrīnā roku un kāju attīstības stadijā - tika novērotas tādas pašas pirkstu veidošanās izmaiņas kā datormodelēšanā.

Pētījuma rezultāti apstiprina senu teoriju, tomēr diskusijas ris par to, kā miljoniem, miljardiem šūnu mūsu organismos prot veidot dinamiskas, pareizas trīs dimensiju struktūras, tā radot sirdi, nieres un citus orgānus.

Tjūringa teorija arīdzan met izaicinājumu sen pastāvējušiem uzskatiem par tā dēvēto pozicionālo informāciju, proti, par to, ka šūnas saņem koordinātes telpā un zina, kur tām jāatrodas. Līdz ar Tjūringa teorijas apstiprināšanu lielāku svaru gūst pieņēmums, ka orgānu veidošanās procesā krietni vien lielāka nozīme ir pašorganizēšanās mehānismiem.

Barselonas pētnieku atklājums perspektīvā palīdzēs ne tikai skaidrot, kādēļ samērā bieža parādība ir lieki pirksti, bet arī attīstīt audu inženierijas zinātni un laboratorijās audzēt bojātu orgānu aizstājējus.

Komentāri (3)CopyLinkedIn Draugiem X
Aktuālais šodien
Svarīgākais
Uz augšu