Dinți și maxilare ciclide

Categorie Acvariu

Dinții și maxilarele ciclidelor: acvastomatologie

Dinții sunt o structură veche din punct de vedere evolutiv. Deși credem adesea că dinții sunt legați în mod indisolubil de maxilare, ei se dezvoltă mai întâi în faringele a aproximativ 500 de pești fără fălci.000.acum 000 de ani. Oricât de ciudat ar suna, dinții au apărut înaintea maxilarelor. La fel ca și părul și pene, este posibil să studiem dinții ca structuri modelate, repetate, care sunt înlocuite continuu de-a lungul vieții.
Acest lucru, desigur, nu se aplică mamiferelor, dar este valabil și pentru ciclide. Unele ciclide au aproximativ 3.000 de dinți. Fiecare dinte specific se schimba la fiecare 50-100 de zile. Acest lucru se datorează nișei de celule stem asociate fiecărui dinte. Capacitatea de a schimba dinții în timpul vieții s-a pierdut, din păcate, la mamifere.
Mecanismele de formare a dinților în faringe sunt necunoscute, dar acest fenomen evolutiv poate fi observat în natură. Unele vertebrate inferioare, cum ar fi peștii zebra, au dinți doar în faringe. Mamiferele precum șoarecii și oamenii au doar dinți în gură.

Ciclidele au dinți atât în faringe, cât și în gură. Această caracteristică evolutivă unică ne permite să punem întrebarea care este punctul de plecare al acestui studiu (PLoS Biology - jurnal, organizație beneficiară Institutul Național de Cercetare Stomatologică și Maxilofacială (NIDCR)). Numărul de dinți localizați în faringe și în cavitatea bucală este reglat în mod egal??

Figura arată maxilarul lui Pseudotropheus elongatus; Figura arată dinții faringieni

Ciclidele din Malawi au ambii dinți faringieni,
și dinții în cavitatea bucală

Această întrebare pare a fi extrem de interesantă și intrigantă. Cele două fălci nu sunt doar separate funcțional și neînrudite din punct de vedere evolutiv, dar dinții care se dezvoltă pe ele au predecesori complet diferiți. Dinții se formează prin interacțiunea a două straturi celulare - epiteliul și mezenchimul. Dinții faringieni folosesc probabil endodermul ca strat epitelial, iar dinții bucali folosesc cu exactitate endodermul. Dacă numărul de dinți faringieni a fost reglat, sau controlat ca dinții din cavitatea bucală, acest lucru ar putea indica că dinții au fost creați într-un singur mod, indiferent de câți dintre ei și de unde se dezvoltă.
În acest studiu, spre surprinderea cercetătorilor, s-a constatat că numărul de dinți a fost reglat în mod similar în cele două maxilare. Maxilarele cavității bucale și faringele au funcționat conform condițiilor generale în raport cu numărul de dinți.
După cum sa dovedit, au fost descoperite gene comune care formează rețeaua dentară de gene. Această rețea este comună pentru majoritatea dentiției. Pe lângă genele descoperite în studiile anterioare, au fost găsite genele eda și edar. Se presupune că aceste gene sunt implicate exclusiv în formarea țesuturilor endodermice. Cu toate acestea, genele au fost implicate în erupția dinților faringieni, care par a fi formați din endoderm. Astfel, a fost dezvăluit rolul eda și edar în țesuturile derivate din endoderm. De asemenea, se remarcă ideea că în fața maxilarelor, părului, solzilor, penelor și altor țesuturi endodermice, aceste gene acționează întotdeauna în rețeaua dentară adâncă în faringe.

Am reușit să descriu două lucruri. În primul rând, rețeaua genetică a strămoșilor, care este activă în populația antică de dinți. În al doilea rând, și poate mai important, este descris nucleul rețelei dentare - un set de gene stocate în toți dinții care ne sunt cunoscuți la pești, șoareci și oameni. Astfel, ceea ce este foarte interesant, au existat obiecte care nu doar că au căzut în rețea (cum ar fi genele eda și edar), ci și obiecte care au căzut din ea. În special, luați genele pax9 și fgf8, care sunt componente esențiale ale aparatului dentar al mamiferelor. Aceste gene fie nu sunt exprimate în toate, fie sunt exprimate numai în dinții cavității bucale, ci în dinții faringieni. Acest lucru indică faptul că nu sunt importante din punct de vedere evolutiv în formarea dinților.
Lucrările în acest domeniu sunt extrem de importante pentru explicarea evoluției dinților. Dacă sunteți capabil să creați dinți în cultură sau într-o eprubetă, puteți obține informații despre moleculele necesare pentru acest proces. Chiar dacă unele dintre aceste gene sunt semnificative genetic pentru dinții mamiferelor, pot exista și alte modalități de a descrie formarea dinților în biologia evolutivă.
În acest moment, este îndoielnic cum modelul propus poate ajuta din punct de vedere practic pentru tratamentul stomatologic. Relația dintre genotip și fenotip este extrem de interesantă și modul în care informațiile genetice pot fi folosite pentru a detecta bolile la om. Multe dintre modelele propuse în prezent, inclusiv modele de șoarece, pește-zebră, Drosophila, sunt reprezentate de linii omogene și congenitale. Cu alte cuvinte, ele susțin calea ușoară a geneticii. Oamenii au genomuri eterogene și, prin urmare, este dificil de detectat cauze genetice specifice ale bolii. Studiile asupra ciclidelor și alte câteva modele evolutive le compară pentru o imagine mai bună a genotipului și fenotipului. Aceste modele prezintă genomi eterogene asemănătoare cu cele umane, iar imaginea genetico-fenotipică este probabil să devină mai complicată.

Protezele și înlocuirea dinților pierduți cu analogi ceramici sunt acum larg răspândite. Pentru a trece la un nou nivel de protezare, este necesar să înțelegem abilitățile naturale de regenerare ale dinților. Acest lucru pare a fi foarte interesant. Modelul principal folosit în studiul dinților umani este șoarecele și nu are toți dinții reînnoiți.
Deci, la șoareci, nișa celulelor stem este asociată cu incisivii săi. Cu toate acestea, incisivii ei nu sunt înlocuiți (cu excepția câtorva mutanți genetici). Ele sunt reînnoite printr-o creștere constantă. Incisivii de șoarece, de asemenea, nu tind să ia forme complexe. Există o discrepanță în spațiu și dezvoltare între incisivi și molari la șoareci. Molarii capătă o formă complexă, dar nu sunt reînnoiți sau înlocuiți. Înlocuirea dinților, reînnoirea lor și capacitatea de a lua un complex de forme tridimensionale în timpul dezvoltării au fost găsite la pești.
Dezvoltarea, reînnoirea și modelarea dinților sunt procese determinate genetic în organisme precum ciclidele. Cu toate acestea, se pare că în dezvoltarea evolutivă a vertebratelor, aceste procese au început să diverge în spațiu și timp. Ceea ce observăm acum la șoareci, în special, molarii își schimbă forma, dar nu sunt restaurați. Incisivii sunt restaurați, dar nu își schimbă forma.

Traducere adaptată,
rum.animalukr.ru mulțumesc Natalia Polskaya
pentru materialul furnizat