組織建築とは、組織内の細胞の空間組織を指し、組織機能や恒常性から胚発生まで、さまざまなプロセスで基本的な役割を果たします。その重要性にもかかわらず、科学者は組織建築の複雑さがどのように生じるかについての包括的な理解を育てることができませんでした。これは主に、発達の規則と完全に形成された組織の複雑な幾何学的パターンを指定する生物内で運ばれる遺伝情報間のリンクを解明する際の課題によるものです。
有名なジャーナルElifeに掲載された画期的な研究では、フルーツフライのショウジョウバエメラノガスターなどのモデルシステムを利用して、実験的アプローチと理論的アプローチの強力な組み合わせを採用しました。チームは、発達中の細胞のサイズ、形状、および配置を調節する重要な遺伝子を特定しました。特定の遺伝子が破壊された突然変異体のハエの組織建築を慎重に特徴付けることにより、研究者は、組織で観察された遺伝的変化、発達プロセス、および最終パターンの間に直接的な関係を確立しました。
チームは、発達プログラムの比較的小さな変化が組織の著しく多様で複雑な幾何学につながる可能性があることに驚いた。これらの変化は、組織の機能に直接影響するだけでなく、生物の全体的な形と堅牢性にも大きな影響を与え、小さな遺伝的変化が大規模な進化的変換と生物学的多様性につながる可能性があることを示しています。
「私たちの調査結果は、生命の幾何学を形作る上で発達メカニズムの深い影響を強調しています」と、この研究の主任研究者の1人であるKo教授は説明します。 「組織アーキテクチャの進化的変換は、組織のサイズまたは配置の単純な変化を超えていることを実証します。代わりに、それは遺伝的要因と発達プロセスの複雑な相互作用にあり、最終的には生きた世界で壮大な組織と臓器形態を生み出します。」
このブレークスルーは、進化生物学と発達研究を進めるための新しい道を開き、進化の歴史を通じて生命の形と機能の多様化を推進した基本的なプロセスに光を当てることを約束します。
