Hedgehog-proteiner

Hva bestemmer form ? Hedgehog-proteiner er et av svarene. Hedgehog er en familie med gener (hh) som koder for proteiner som utskilles og virker som signalmolekyler under utviklingen av embryo hos dyr. Invertebratene har bare en type hedgehog, mens virveldyrene (vertebratene) har tre typer hedgehog gener med forskjellige oppgaver: Sonic hedgehog (Shh), Indian hedgehog (Ihh) og Desert hedgehog (Dhh).

Hedgehog-proteiner styrer utviklingen av skjelettet, nervesystem og gonader. Det er hedgehog som via evolusjon og naturlig utvalg har gitt den store variasjonen og kompleksiteten man finner hos alle dyr.

Hedgehog proteiner ble oppdaget i bananfluer (Drosophila melanogaster) av Christiane Nüsslein-Volhard og Eric Wieschaus på 1980-tallet, en oppdagelse de fikk nobelprisen i fysiologi eller medisin i 1995, sammen med Edward B. Lewis. Hos bananflue styrer hedgehog segmentering og kroppsmønster, og skjer det mutasjon i hedgehog så får kroppen til bananflue nålaktige utvekster som på et pinnsvin (eng. hedgehog). Sonic hedgehog fikk navnet etter en figur i et dataspill, og som kan bevege seg med supersonisk hastighet og forme seg til en kule.

Finner hos fisk og lemmer hos mennesker har samme evolusjonære opprinnelse

Sonic hedgehog protein deltar sammen med hox-gener (HoxD-genklyngen HoxD10-13) i utformingen av knoppene på fosteret som utvikler seg til lemmer hos tetrapoder eller finner hos fisk.  Sonic hedgehog virker som et morfogen som diffunderer og lager konsentrasjonsgradienter. Gradienten bestemmer om det skal bli fire, fem eller seks tær eller fingre. Sonic hedgehog påvirker også hva som kommer på buksiden og ryggsiden av nevralrøret, deltar i utviklingen av hjernen og påvirker hva som blir venstre og høyre side av kroppen. Det er alltid ett bein hengslet mot kroppen etterfulgt av to bein, deretter en fot eller hånd med diverse bein. Denne strukturen finner man igjen hos alle tetrapodene og var et av Darwins argumenter om at det foregår en evolusjon hvor artene tilpasser seg levemiljøet. Luffer hos sel og sveiver hos hval til svømming, padleårer hos gressetende manater (sjøkuer) og vinger hos fugl og flaggermus til flyving eller homologe strukturer med våre armer og bein. Strukturen for antall bein fra kroppen og utover følger formelen 1:2:mange. Sel har sin opprinnelse fra landlevende karnivore dyr som fant at hav og vann var et velegnet sted å skaffe seg mat. Bakbeina er redusert, slik som man bare finner skjelettrester av bakbeinstrukturen hos hval og sjøkuer. Forfedrene til sjøkuer var herbivore landlevende dyr. På de padleformete framlemmene hos sjøkuer finner man også rester av klør.

1: Lårbein (femur)- 2: skinnebeinet (tibia) + leggbeinet (fibula)- X: fot (hælbein (calcaneus), vristbein (talus), båtbein (os naviculare), mellomfotsknokler (metatarser), tåknokler (phalanges).

1: Overarmsbein (humerus) – 2: Albubeinet (ulna) + spolebeinet (radius) – X:hånd (håndrot (carpus) med åtte knokler, mellomhånd (metacarpus) med mellomhåndsknokler, fingre (phalanges).

Publisert 23. apr. 2015 07:10 - Sist endret 23. apr. 2015 07:10