Активность различных представителей этих белков, которые ученые называют транскрипционными факторами семейства Forkhead, управляет поведением стволовых клеток на эмбриональной стадии. Результаты исследования опубликованы в журнале Development.
Форма человеческого лица зависит от того, какое положение в процессе эмбрионального развития займут хрящи, кости и зубы в жаберных дугах. Ученые знали, что у людей мутации в FOX-генах приводят к разнообразным нарушениям — от опухолей и до неспособности говорить. Каким именно образом сложная система обмена сигналами определяет судьбу клеток, оставалось загадкой. В новой работе ученые решили сконцентрироваться на формировании лица.
Чтобы разобраться с этим, авторы создали мутантную линию рыбок данио-рерио — популярного модельного организма, — у представителей которого не было части FOX-генов. В частности, у некоторых из них не было генов FOX-C, у других — FOX-F. Оказалось, что без Fox-C эмбрионы не могут сформировать хрящи в верхней части головы, а отсутствие Fox-F приводило к проблемам с образованием челюстей, зубов и хрящей в средней части головы. Дальнейшие исследования позволили выяснить, что FOX-C и FOX-F также взаимодействуют с другим важным в эмбриональный период геном — SOX9, который активирует множество других генов, участвующих в формировании хрящей.
Другие ученые получили похожие результаты по некоторым FOX-генам в ходе экспериментов с мышами. Это наводит на мысль, что эти участки генома управляют формированием лица у достаточно большой группы позвоночных, в том числе и у человека. «Транскрипционные факторы, такие как SOX9, играют важную роль в образовании многих органов, — говорит руководитель коллектива Гейдж Крамп из Университета Южной Калифорнии (США). — Наше исследование показывает, как семейство факторов FOX направляет клетки формировать только хрящи и зубы, а не другие типы тканей. Это также может помочь в разработке стратегии для искусственного формирования хрящей в медицинских целях».
Ранее ученые из университета Йорка выяснили, что широкая улыбка делает лицо более узнаваемым.
