Kako nastaje otisak prsta? Beskonačne varijacije linija stvaraju se još u materici

Tokom jednog od nedavnih istraživanja otkriveni su još neki činioci koji utiču na formiranje otisaka prstiju.

Tokom istraživanja, testitali su različite procedure na miševima, ljudskim tkivima, ćelijskim kulturama i genima. Na taj način je ovaj međunarodni tim istraživača usavršio uvid u proces koji bukvalno dovodi do nabora i reljefa naše kože, prenosi RTS.

Plitke izbočine i brazde kože koje se nalaze na jastučićima ljudskih prstiju počinju da se formiraju oko 13. nedelje života fetusa, utvrdili su naučnici.

Monozigotni blizanci formirani su od iste jajne ćelije i spermatozoida, a ipak do trenutka rođenja, svaki blizanac dobija sopstveni skup genetskih mutacija u materici, što ih čini ne baš 100 posto identičnima.

Šanse da se njihovi otisci prstiju poklapaju pri rođenju su oko 1 prema 64 milijarde - ili izuzetno mala, odnosno - do sada nije zabeležena.

Jedan od razloga zbog čega blizanci imaju različite otiske prstiju može da ima veze s njihovim malo drugačijim genomima. Ali u igri je i veliki broj drugih suptilnih faktora, kao što su molekularni putevi koji dele informacije i uputstva između gena.

Oni su poznati kao signalni putevi i veoma su osetljivi na sitne lokalne faktore unutar materice, što znači da se kod svih ponašaju drugačije, čak i kod blizanaca.

Matematički koncept

Toko ove studije, koju su vodili istraživači sa Univerziteta u Edinburgu, identifikovana su tri različita lanca signalizacije koja izgleda oblikuju otiske na našim prstima: VNT, BMP i EDAR.

Sva tri su identifikovana posmatranjem razvoja ljudskih ćelija u laboratoriji. Njihova uloga je zatim testirana na miševima.

Miševi nemaju otiske prstiju kao ljudi, ali imaju poprečne izbočine kože na prstima koji se razvijaju na sličan način, ali sa manje složenosti.

I kod ljudi i kod miševa, činilo se da VNT putevi stimulišu rast izbočina u spoljašnjem sloju kože prstiju, dok BMP potiskuje formiranje ovih žlebova. EDAR signali, istovremeno, pomažu u oblikovanju veličine i razmaka kožnih linija koji se formiraju.

Kada je EDAR aktivnost smanjena kod eksperimenata sa miševima, na primer, rezultati nisu pokazivali poprečne linije, već uzorak nalik na tačkice.

Obrasci nastanka linija po koži proizlaze iz onoga što je poznato kao sistem Tjuringove reakcije - difuzije, i čini se da je to važan razlog zašto svaki otisak prsta izgleda toliko drugačije.

Tjuringov obrazac zapravo je matematički koncept koji je razvio Alan Tjuring 1952. godine da bi objasnio kako pruge i tačke u prirodi pokazuju slučajne, sitne razlike u svojoj strukturi.

Postoji mnogo konfuzije i varijabilnosti o tome kako se na kraju procesa - linije i ostali delovi kožnog reljefa rasporede, što je veoma teško predvideti jer je ceo proces veoma haotičan.

Poput pruga zebre, naučnici misle da je ova složenost deo onoga što dovodi do tako "bogato detaljne fine strukture" u svakom od naših otisaka prstiju.

Kod ljudi, šare imaju tendenciju da se formiraju na jastučićima prstiju. Logično, ako se u kratkom vremenskom periodu formira više linija, one se stvaraju bliže jedna drugoj. Kada se te linije susretnu sa izbočinama na drugom delu vrha prsta, tada počnu da vijugaju, stvaraju lukove i petlje jedna oko druge.

Vreme, mesto i ugao linija takođe zavise i od okruženja koja im pruža materica. Takođe, kada kasnije tokom razvoja fetusa, u periodu kada se na vrhovima prstiju formiraju znojne žlezde, otisci stvaraju dodatne osobenosti koje ih razlikuju od srugih otisaka.

Istraživači kažu da svi ovi faktori zajedno utiču i čine zamršen i dinamičan sistem razvoja - onaj koji vodi do "beskrajnih varijacija ljudskih otisaka prstiju" koje vidimo i koji se koriste za identifikaciju.