ให้ความรู้เกี่ยวเสือ

การศึกษาซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจาก Medical Research Council และเผยแพร่ทางออนไลน์ในNature Geneticsไม่เพียงแต่แสดงให้เห็นถึงกลไกที่น่าจะเกี่ยวข้องอย่างกว้างขวางในการพัฒนาสัตว์มีกระดูกสันหลัง แต่ยังให้ความมั่นใจว่าสารเคมีที่เรียกว่า morphogens ซึ่งควบคุมรูปแบบเหล่านี้สามารถนำมาใช้ใน เวชศาสตร์ฟื้นฟูเพื่อแยกสเต็มเซลล์ออกเป็นเนื้อเยื่อ การค้นพบนี้เป็นหลักฐานสนับสนุนทฤษฎีที่เสนอขึ้นครั้งแรกในทศวรรษ 1950 โดยอลัน ทัวริง นักถอดรหัสและนักคณิตศาสตร์ชื่อดัง ซึ่งมีอายุครบร้อยปีในปีนี้ เขาหยิบยกแนวคิดที่ว่ารูปแบบการทำซ้ำปกติในระบบชีวภาพนั้นเกิดจากมอร์โฟเจนคู่หนึ่งที่ทำงานร่วมกันเป็น 'ตัวกระตุ้น' และ 'ตัวยับยั้ง' เพื่อทดสอบทฤษฎีนี้ นักวิจัยได้ศึกษาพัฒนาการของสันเขาที่มีระยะห่างสม่ำเสมอซึ่งพบในหลังคาปากของหนู จากการทดลองในตัวอ่อนของหนู ทีมงานได้ระบุคู่ของ morphogens ที่ทำงานร่วมกันเพื่อมีอิทธิพลต่อการสร้างสันเขาแต่ละอัน สารเคมีเหล่านี้ควบคุมการแสดงออกของกันและกัน กระตุ้นและยับยั้งการผลิต และดังนั้นจึงควบคุมการสร้างรูปแบบสัน นักวิจัยสามารถระบุ morphogens เฉพาะที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการนี้ ได้แก่ FGF (Fibroblast Growth Factor) และ Shh (Sonic Hedgehog ซึ่งเรียกว่าเนื่องจากแมลงวันผลไม้ในห้องทดลองที่ไม่มีแมลงวันจึงมีขนแปรงพิเศษบนร่างกายของพวกมัน) พวกเขาแสดงให้เห็นว่าเมื่อกิจกรรมของ morphogens เหล่านี้เพิ่มขึ้นหรือลดลง รูปแบบของสันเขาในเพดานปากจะได้รับผลกระทบตามที่สมการของทัวริงทำนายไว้ เป็นครั้งแรกที่มีการระบุ morphogens ที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้ และทีมงานสามารถเห็นผลกระทบที่ทำนายไว้โดยทฤษฎีการเก็งกำไรอายุ 60 ปีของทัวริงได้อย่างแม่นยำ Dr Jeremy Green จาก Department of Craniofacial Development at King's Dental Institute กล่าวว่า "โครงสร้างที่มีระยะห่างสม่ำเสมอ ตั้งแต่กระดูกสันหลังและรูขุมขนไปจนถึงลายบน เสือ โคร่งหรือปลาม้าลาย เป็นบรรทัดฐานพื้นฐานทางชีววิทยา มีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับการก่อตัวของรูปแบบในธรรมชาติ แต่จนถึงขณะนี้มีเพียงหลักฐานแวดล้อมเกี่ยวกับกลไกของทัวริงเท่านั้น การศึกษาของเราเป็นการระบุการทดลองครั้งแรกของระบบตัวกระตุ้น-สารยับยั้งที่ทำงานในการสร้างลาย - ในกรณีนี้คือในแนวสันของเพดานปาก 'แม้ว่าความรู้สึกและการชิมอาหารจะมีความสำคัญ แต่สันในปากก็ไม่มีความสำคัญทางการแพทย์มากนัก อย่างไรก็ตาม พวกเขาได้พิสูจน์แล้วว่ามีค่าอย่างยิ่งในการตรวจสอบความถูกต้องของทฤษฎีเก่าของโมเดลตัวกระตุ้น-ตัวยับยั้งที่ Alan Turing หยิบยกขึ้นมาเป็นครั้งแรกในช่วงทศวรรษที่ 50 'สิ่งนี้ไม่เพียงแสดงให้เราเห็นว่ารูปแบบต่างๆ เช่น ลายทางเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่ยังให้ความมั่นใจว่า morphogens (สารเคมี) เหล่านี้สามารถนำมาใช้ในเวชศาสตร์ฟื้นฟูในอนาคตเพื่อสร้างโครงสร้างและรูปแบบใหม่เมื่อแยกเซลล์ต้นกำเนิดออกเป็นเนื้อเยื่ออื่น ๆ 'เนื่องจากปีนี้เป็นวันครบรอบหนึ่งร้อยปีของทัวริง จึงเป็นการยกย่องที่เหมาะสมแก่นักคณิตศาสตร์และนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ผู้ยิ่งใหญ่ ซึ่งตอนนี้เราควรจะสามารถพิสูจน์ได้ว่าทฤษฎีของเขาถูกต้องมาโดยตลอด!'