Hampaiden evoluutioaskeleet toistettu laboratoriossa

Kissan ja hiiren hampaiden kehitystä ohjaavat samankaltaiset perimän säännöt, selvittää Helsingin yliopiston tutkijoiden tuore tutkimus. Uusi tieto saattaa auttaa muun muassa fossiilien sukulaisuussuhteiden selvittämisessä.

Sukupuuttoon kuolleiden eläinten sukupuu joudutaan yleensä rakentamaan yksinomaan hampaiden tai niiden jäänteiden perusteella. Helsingin yliopiston Biotekniikan instituutin tutkijat kansainvälisine kollegoineen ovat nyt pystyneet tuottamaan hammasviljelmässä liukuvan sarjan hammasmuotoja, jotka muistuttavat nisäkkäiden hampaiden evoluutiota aina hiirten esi-isistä nykypäivään saakka.

Evolutiivisen kehitysbiologian tutkijat aloittivat kasvattamalla laboratoriossa hiirten poskihampaita. Hiiristä puuttui yksi geeni, minkä vuoksi poskihampaat olivat taantuneet melko yksinkertaisiksi ja kartiomaisiksi.

Tutkijat lisäsivät hammasviljelmään puuttuvan geenin tuottamaa ektodysplasiini-proteiinia pienissä erissä. Mitä enemmän proteiinia lisättiin, sitä useampia nykyhiirten poskihampaissa esiintyviä nystermiä alkoi ilmestyä viljeltyihin hampaisiin. Nystermät syntyivät samassa järjestyksessä kuin varhaisten nisäkkäiden evoluutiossa.

– Tietokonemallinnusten ja mittausten perusteella hampaiden muuntelu osoittautui samanlaiseksi sekä jyrsijoillä että lihansyöjillä kuten karhulla ja leijonalla. Hyvin samankaltaiset geneettiset säännöt näyttävät ohjaavan niin hiirien kuin kissojenkin hampaiden evoluutiota, akatemiaprofessori Jukka Jernvall sanoo.

Kun tutkijat muuttivat vielä toista geeniketjua hiirissä, he pystyivät tuottamaan samankaltaisia hampaiden hienorakenteita kuin jyrsijöiden esi-isien hampaissa.

Tietoa voidaan hyödyntää fossiilien sukulaisuussuhteiden selvittämisessä. Tutkimus tarjoaa lisätietoa myös siitä, miten elinten muoto on koodattu perimään.

Tulokset on julkaistu arvostetussa Nature-lehdessä yhdessä työtä kommentoivan katsauksen kanssa.

Lue lisää aiheesta: Kestävä kehitys