Для растущего организма важно иметь прочные процессы развития, гарантирующие, что развивающиеся органы и ткани сформированы правильно даже перед лицом экологических или физиологических волнений. Чтобы достигнуть надежности, процессы, которые производят отдельные органы на некотором уровне, должны быть объединены через целое тело, чтобы гарантировать, что правильно шаблонный и распределяемый взрослый произведен в конце развития.
Окрестите Радость, и коллеги предложили учиться, как развитие органа и целого тела скоординировано, используя дрозофилу, Дрозофилу melanogaster, как образцовый организм. Юный период у дрозофилы включает, три личиночных линяет, сопровождаемый блуждающим этапом, где личинки оставляют еду и ищут место, чтобы начать метаморфозу на этапе, названном pupariation. Исследовательская группа сосредоточилась на этих так называемых событиях развития, чтобы учиться, как развитие крыльев скоординировано с целым телом личинок дрозофилы.
Исследователи сначала проанализировали выражение шести генов, вовлеченных в развитие крыльев в нормальных условиях роста, т.е. при температуре 25º C, и произведенный подробная схема организации. Затем, исследователи изменили температуру, чтобы затронуть условия роста личинок и проанализировали темп развития крыла по сравнению с развитием целого тела. Известно, что мухи становятся быстрее при более высоких температурах и становятся медленнее при более низких температурах.
Однако исследователи заметили, что развитие крыльев было медленнее в 29º C, по сравнению с мухами, растущими в нормальных условиях или мухах, растущих на 18º C. «Этот результат удивил нас, поскольку мы могли ясно наблюдать задержку развития этих крыльев у блуждающих личинок стадии, но их прогрессии, ускоренной к стадии pupariation. Это означает, что развитие показывает изменчивость в своей прогрессии, но сходится в этап pupariation», объясняет Мариса Оливейра, первый автор этого исследования.Затем, исследователи изменили личиночную физиологию, вмешавшись в гормон ecdysone, который регулирует различные события развития у личинок, таких как блуждание и pupariation.
Подобный температурным манипуляциям, когда они изменили выбор времени ecdysone синтеза, они нашли, что крылья, развиваемые медленно сначала, но, ускорили свое развитие, чтобы достигнуть координации на стадии pupariation.Эти результаты поддерживают гипотезу, предложенную этой исследовательской группой, что развитие крыльев, у дрозофилы, выровнено с развитием целого тела в два этапа: линька и pupariation.Мариса Оливейра завершает: «С этой работой мы предлагаем новую парадигму для размышления о координации органа-органа и органа-тела во время развития. Мы предлагаем, чтобы организмы достигли этой координации не непрерывным, а скорее дискретной коммуникацией, сосредоточенной на этапах развития».
Окрестите Радость, добавляет: «Следующая проблема состоит в том, чтобы понять природу этой коммуникации в этапы».Это исследование было проведено в Instituto Gulbenkian de Ciencia (Португалия) и финансировано параграфом Calouste Gulbenkian Foundation (Portugal) и Fundacao Ciencia e Tecnologia (FCT, Португалия).