Хотите несколько рядов зубов, как у акулы?

Согласно статье, опубликованной в журнале Science, на то почему млекопитающие формируют один ряд зубов, тогда как у акул их несколько, влияют несколько противоборствующих генетических механизмов. Когда учёные смогут полностью разобраться с этими механизмами, станет возможным выращивание новых зубов взамен отсутствующих, вместо того, чтобы вставлять имплантанты.

В новом исследовании освещены механизмы, которые запускают процесс формирования зубов, и механизмы, которые корректируют их и не дают расти большему количеству зубов, чем необходимо. Например, учёные выяснили, что отключение всего одного гена приводит к тому, что у мышей начинают формироваться дополнительные зубы внутри дуги обычных зубов. Хоть исследование и проводилось на мышах, предыдущие изыскания в этой области показывают, что у людей действуют те же самые механизмы образования зубов.

Когда выпадают молочные зубы, на их месте вырастают коренные зубы. Но когда выпадают коренные зубы, на их месте уже ничего не растёт. Нахождение механизмов, которые руководят этими процессами и было главной задачей биологов. В новом исследовании учёные вырастили популяцию мышей, у которых было недостаточно гена oddskipped related-2 (Osr2). Что вызвало формирование дополнительных зубов внутри обычной зубной дуги.

Предыдущие исследования показывают, что ген bone morphogenic protein 4 (BMP4) является ключевым инициализатором роста зубов, и, что белок Msx1 усиливает действие этого гена. В новом исследовании учёные выяснили, что именно ген Osr2 ограничивает рост дополнительных зубов и формирует зубную дугу.

Другим результатом исследования стало понимание того, как зубы растут один за другим в цепочке и не формируются слишком близко друг к другу. Дополнительно к первой популяции мышей, учёные вырастили ещё 2. У первой остутствовали белки Msx1 и у мышей из этого семейства вообще не выросло зубов. У второй группы отсутствовали ген Osr2 и белок Msx1, при этом у мышей из этого семейства образовалось только по одному коренному зубу. Это значит, что ген BMP4 запускает процесс формирования зубов, белок Msx1 распространяет этот процесс на ближние области и ген Osr2 не даёт зубам формироваться вне заранее заданной дуги и предотвращает появление избыточного их количества.