Zespół uczonych z IRB Barcelona wykazał, że gen Chinmo u owadów jest odpowiedzialny za występowanie stadium młodocianego (larwalnego). Wraz z genami Br-C i E93 odgrywa kluczową rolę regulacyjną w dojrzewaniu owadów – to właśnie one decydują o przeobrażeniu. Badania przeprowadzono na muszce owocowej (Drosophila melanogaster) i karaczanie prusaku (Blattella germanica), co potwierdza, że geny te zostały zachowane w trakcie ewolucji. Szczegóły opisano w czasopiśmie eLife.
Gen Chinmo kluczowy dla metamorfozy owadów
Owady, które przechodzą przeobrażenie zupełne (holometabolia), takie jak muchy, przechodzą przez następujące trzy etapy rozwoju: zarodek (wewnątrz jaja), larwa (stadium młodociane), poczwarka i imago (postać dorosła). Wcześniejsze badania wykazały, że gen Br-C determinuje powstawanie poczwarek u owadów, a E93 jest uruchamiany do ukończenia metamorfozy i zainicjowania dojrzewania tkanek, które tworzą imago. Gen odpowiedzialny za określenie stadium larwalnego do tej pory nie był znany, ale teraz wiemy, że jest nim Chinmo.
Czytaj też: Genom to za mało, poznaj pangenom! Coraz bliżej przełomu?
Wykazano, że usunięcie Chinmo u muszek owocowych sprawia, że owady te przechodzą do stadium poczwarki bez ukończenia etapu larwy. Oznacza to, że bez Chinmo owady pominą etap młodociany – nie wykształcą się larwy.
Dr Xavier Franch z IRB Barcelona mówi:
Odkryliśmy, że Chinmo promuje wzrost tkanek podczas młodocianego stadium muszki owocowej poprzez utrzymywanie komórek w stanie niezróżnicowanym. Gdy Chinmo ulega ekspresji, komórki nie mogą się różnicować, ponieważ gen ten tłumi działanie genów odpowiedzialnych za tworzenie dorosłych tkanek.
Dezaktywacja genu Chinmo jest niezbędna, aby Drosophila melanogaster mogła przejść ze stadium larwy do poczwarki i pomyślnie przeprowadzić metamorfozę. Znamy teraz całą triadę genów decydujących o poszczególnych etapach rozwoju owada. Ale geny te występują także u innych organizmów – u ludzi są zaangażowane m.in. procesy nowotworzenia. Chociaż wcześniejsze badania wykazały, że Chinmo jest prekursorem raka, rola Br-C i E93 w tej chorobie była do tej pory nieznana.
Czytaj też: Owady nie lubią oceanów i mają ku temu ważny powód
Dr Jordi Casanova z IRB Barcelona wyjaśnia:
Poznanie molekularnego funkcjonowania wzrostu komórek może pomóc w lepszym zrozumieniu procesów nowotworowych. Zdrowe komórki rosną, różnicują się i dojrzewają, a komórki nowotworowe rosną w sposób niekontrolowany, nie różnicują się i nie dojrzewają. Określenie roli Chinmo, Br-C i E93 może być kluczem do przyszłych badań klinicznych.
Chinmo jest onkogennym prekursorem, gdyż promuje wzrost tkanki i zapobiega różnicowaniu, a C-Br i E93 pełnią funkcję supresorów nowotworów poprzez aktywację dojrzewania tkanki. Odkrycie to może doprowadzić do rozwoju nowych terapii przeciwnowotworowych.