Цихлиди заби и вилици

Категорија Аквариум

Цихлиди заби и вилици: аквастоматологија

Забите се еволутивно античка структура. Иако често мислиме дека забите се нераскинливо поврзани со вилиците, тие прво се развиваат во фаринксот на околу 500 риби без вилица.000.пред 000 години. Колку и да звучи чудно, забите се појавија пред вилиците. Како косата и пердувите, можно е да се проучуваат забите како шарени, повторувачки структури кои постојано се заменуваат во текот на животот.
Ова, се разбира, не важи за цицачите, но важи за циклидите. Некои циклиди имаат околу 3.000 заби. Секој специфичен заб се менува на секои 50-100 дена. Ова се должи на нишата на матичните клетки поврзани со секој заб. Способноста да се менуваат забите во текот на животот за жал е изгубена кај цицачите.
Механизмите на формирање на забите во фаринксот се непознати, но овој еволутивен феномен може да се види во природата. Некои пониски `рбетници како рибата зебра имаат заби само во фаринксот. Цицачите како глувците и луѓето имаат само заби во устата.

Цихлидите имаат заби и во фаринксот и во устата. Оваа единствена еволутивна карактеристика ни овозможува да го поставиме прашањето што е почетна точка на оваа студија (PLoS Biology - списание, организација примател Национален институт за стоматолошки и максилофацијални истражувања (NIDCR)). Дали бројот на забите лоцирани во фаринксот и во усната шуплина е подеднакво регулиран??

На сликата е прикажана вилицата на Pseudotropheus elongatus; на сликата се прикажани фарингеалните заби

Малависките циклиди ги имаат двата фарингеални заби,
и забите во усната шуплина

Се чини дека ова прашање е исклучително интересно и интригантно. Двете вилици не само што се функционално одвоени и еволутивно неповрзани, туку и забите што се развиваат на нив имаат сосема различни претходници. Забите се формираат преку интеракција на два клеточни слоја - епителот и мезенхимот. Фарингеалните заби веројатно го користат ендодермот како епителен слој, а оралните заби точно го користат ендодермот. Доколку бројот на фарингеалните заби бил регулиран или контролиран како забите од усната шуплина, тоа би можело да укаже дека забите се создадени на еден начин, без разлика на тоа колку од нив и каде се развиваат.
Во оваа студија, на изненадување на истражувачите, беше откриено дека бројот на забите е регулиран слично во двете вилици. Вилиците на усната шуплина и фаринксот функционирале според општите услови во однос на бројот на забите.
Како што се испостави, откриени се заеднички гени кои ја формираат забната мрежа на гени. Оваа мрежа е заедничка за поголемиот дел од забите. Покрај гените откриени во претходните студии, пронајдени се и гените еда и едар. Се претпоставува дека овие гени се исклучиво вклучени во формирањето на ендодермалните ткива. Сепак, гените биле вклучени во ерупцијата на фарингеалните заби, кои се чини дека се формирани од ендодермот. Така, беше откриена улогата на еда и едар во ткивата добиени од ендодермот. Забележана е и идејата дека пред вилиците, косата, лушпите, пердувите и другите ендодермални ткива, овие гени секогаш дејствуваат во забната мрежа длабоко во фаринксот.

Успеав да опишам две работи. Прво, генетската мрежа на предци, која е активна кај древната популација на заби. Второ, и можеби уште поважно, е опишано јадрото на денталната мрежа - збир на гени складирани во сите заби кои ни се познати кај рибите, глувците и луѓето. Така, што е многу интересно, имаше предмети кои не само што паднаа во мрежата (како гените еда и едар), туку и предмети што испаднаа од неа. Посебно земете ги гените pax9 и fgf8, кои се суштински компоненти на забниот апарат на цицачите. Овие гени или не се изразени во сите, или се изразени само во забите на усната шуплина, туку во фарингеалните заби. Ова укажува дека тие не се еволутивно важни во формирањето на забите.
Работата во оваа област е исклучително важна за објаснување на еволуцијата на забите. Доколку сте во можност да создадете заби во култура или во епрувета, можете да добиете информации за потребните молекули за овој процес. Дури и ако некои од овие гени се генетски значајни за забите на цицачите, може да има други начини за опишување на формирањето на забите во еволутивната биологија.
Во моментов, прашање е како предложениот модел може да помогне во практична смисла за стоматолошки третман. Врската помеѓу генотипот и фенотипот е исклучително интересна и како генетските информации може да се користат за откривање на болести кај луѓето. Многу од моментално предложените модели, вклучително и моделите на глушец, зебра риба, Дрософила, се претставени со хомогени и вродени линии. Со други зборови, тие го поддржуваат лесниот пат на генетиката. Луѓето имаат хетерогени геноми и затоа е тешко да се откријат специфичните генетски причини за болеста. Студиите за циклиди и некои други еволутивни модели ги споредуваат за подобра слика за генотипот и фенотипот. Овие модели покажуваат хетерогени геноми слични на човечките, а генетско-фенотипската слика најверојатно ќе стане посложена.

Протезата и замена на изгубените заби со керамички аналози сега се широко распространети. За да преминете на ново ниво на протетика, неопходно е да се разберат природните регенеративни способности на забите. Се чини дека ова е многу интересно. Примарниот модел што се користи во проучувањето на човечките заби е глушец и не му се обновуваат сите заби.
Значи, кај глувците, нишата на матичните клетки е поврзана со нивните секачи. Сепак, нејзините секачи не се заменети (со исклучок на неколку генетски мутанти). Тие се обновуваат преку постојан раст. Секачите на глувчето исто така немаат тенденција да земаат сложени форми. Постои несовпаѓање во просторот и развојот помеѓу секачите и катниците кај глувците. Катниците добиваат сложена форма, но не се обновуваат или заменуваат. Замена на забите, нивно обновување и способност да се зафатат комплекс од тридимензионални форми за време на развојот биле пронајдени кај рибите.
Развојот, обновувањето и обликувањето на забите се генетски детерминирани процеси во организми како што се циклидите. Сепак, се чини дека во еволутивниот развој на `рбетниците, овие процеси почнаа да се разликуваат во просторот и времето. Она што сега го забележуваме кај глувците, особено, катниците ја менуваат формата, но не се обновуваат. Секачите се обновени, но не ја менуваат формата.

Адаптиран превод,
ФанФишка.ru благодарам Наталија Полскаја
за обезбедениот материјал