Координация во времени — главный фактор, определяющий формирование лицевого скелета. В новом исследовании, опубликованном в журнале PLOS Genetics, Линдси Барске (Lindsey Barske) из лаборатории Гейдж Крамп и ее коллеги определяют роль ключевых молекулярных сигналов, которые контролируют образование костно-хрящевой основы лица.

В предыдущей работе Крамп было показано, что существует два типа молекулярных сигналов, называемых Jagged-Notch и Edn1, которые имеют серьезное значение при формировании лица. Нарушения этих сигналов приводят к лицевым уродствам у рыбок данио и у людей, что подтверждает их значимость при образовании лицевого скелета всех позвоночных.

Используя сложные генетические, геномные и визуальные инструменты для изучения рыбок данио, исследователи обнаружили, что Jagged-Notch и Edn1 работают согласованно, что позволяет контролировать, где и когда стволовые клетки превращаются в хрящ лица.

В нижней части лица сигналы Edn1 ускоряют формирование хрящей на ранней стадии развития. В верхней части в это время сигналы Jagged-Notch тормозят преобразование стволовых клеток в хрящ.

Авторы обнаружили, что эти различия в сроках превращения стволовых клеток играют важную роль в формировании верхней и нижней области лица, которые значительно отличаются друг от друга.

«Мы выяснили, что самые общие черты лицевого скелета задаются сигналами, которые определяют, когда стволовые клетки превращаются в хрящ или кости. Таким образом, даже небольшие отклонения этих сигналов обеспечивают все разнообразие форм черепа людей и животных», — сказала Барске.