Forskare vid Cold Spring Harbor Laboratory rapporterar om en feedback-krets som involverar proteinerna MYRF-1 och LIN-42, vilken tidstyr organismernas utbrott av genaktivitet som hjälper rundmasken C. elegans genom dess larvstadier.
Forskare vid Cold Spring Harbor Laboratory uppger att de har identifierat vad som verkar vara en central utvecklingsmekanism hos den lilla rundmasken Caenorhabditis elegans, vilket bidrar till att förklara hur djuret fortskrider genom en exakt sekvens av tillväxtstadier. Enligt forskarlaget bildar två proteiner – MYRF-1 och LIN-42 – en feedback-krets som kontrollerar tidpunkten och varaktigheten för upprepade pulser av genuttryck som sker medan masken utvecklas. Enligt deras redogörelse sker dessa pulser i en ordnad sekvens som motsvarar djurets fyra larvstadier. "Det är som en spärrhake. Den slår på och av gener flera gånger under utvecklingen, men i slutändan rör den sig bara i en riktning", säger professor Christopher M. Hammell i ett uttalande från Cold Spring Harbor Laboratory. Forskarna rapporterade att en störning av MYRF-1 stoppar utvecklingsförloppet, vilket stämmer överens med idén att kretsen krävs för att det stegvisa programmet ska löpa. De uppgav även att deras arbete representerar det första exemplet på en "icke-upprepande" biologisk klocka av det här slaget – en som är utformad för att koordinera en ändlig, enkelriktad serie av utvecklingshändelser snarare än en rytm som cyklar oändligt. Studien publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences. Forskarna uppgav att de kombinerade experiment inom molekylärbiologi med sekvenseringsmetoder och använde proteinstruktur-prediktionssystemet AlphaFold för att hjälpa till att karakterisera hur kretsens komponenter interagerar. Även om arbetet utfördes på en mask, menar författarna att identifieringen av en mekanism som kopplar temporära "identitets"-signaler till utvecklingsmässiga kontrollpunkter kan hjälpa forskare att tänka kring hur tidssystem brister i andra organismer – en vinkel som de säger kan vara relevant för att förstå vissa tillväxt- och utvecklingsrelaterade störningar.
