研究人员指出,要想开发出有效的再生医学策略,必须正确理解多细胞器官,才可能为各个器官设计出替代组织。这些发现也解释了为何多指(趾)畸形是人类中一种普遍的先天缺陷,在数学上,图灵系统调节“条纹”数量的模型比其他模型的精确性略低。
法国科学家发现人手指和脚趾的形成机制
法国蒙特利尔临床研究所(Institut de recherches cliniques de Montréal,IRCM)Marie Kmita博士和他的研究团队负责了一个多学科研究项目。该研究证实了我们手指和脚趾的形成机制。并且,该研究团队还证实,在鳍到四肢的过度进化中,有一个调控基因起到了至关重要的作用。该突破性的研究结果于今天发表在了赫赫有名的《科学》杂志(Science)上。
结合遗传研究和数学建模之后,科学家们为一个模型形成的模型理论(图灵模型)提供了实验证据。早在1952年,英国数学家、逻辑学家、密码学家,阿兰图灵(1912-1954)就为模型的形成提出了一个数学方程式。该模型描述了,均匀分布的物质(催化剂或一个阻遏剂)如何激发最初的等效细胞形成复杂的形状和结构。
该研究结果的共同作者,Kmita博士实验室的博士后Rushikesh Sheth说:“模型形成的图灵模型一直存在着争议,原因在于该模型缺乏实验数据的支持。通过对四肢发育过程中Hox基因(Hox genes,全名homeotic genes,同源基因或同源异型基因。是生物体中一类专门调控生物形体的基因,一但这些基因发生突变,就会使身体的一部分变形。)的研究,我们有史以来第一次发现,我们手指和脚趾形成的过程,是一个类图灵机制。”。