Miért csíkos a tigris? Miért foltos a leopárd?
Alan Turing nem csupán a mesterséges intelligencia és a komputertudományok atyja volt, hanem biológus és matematikus is, aki mellesleg a kódfejtésben is remekelt.
Biológiai tanulmányai során ő adott választ arra a kérdésre, hogy milyen folyamatok mentén alakult ki egyes élőlények mintázata. A morfogének működési elvét idáig csak hipotézisként kezelték, de egy brit kutatócsoport közelmúltban folytatott kísérletei igazolták, hogy Turing 60 éves elmélete a gyakorlatban is helytálló.
Turing szerint a természetben fellelhető biológiai minták – mint a tigris vagy a zebra csíkjai, vagy éppen a leopárd foltjai – a morfogén-kölcsönhatások eredményei. A morfogének jelátviteli molekulákkal szabályozzák a szövetek fejlődését; Turing szerint a mintázatok kialakulásáért egy aktivátor és egy inhibitor (gátló) pár felel.
Turing úgy vélte, hogy az aktivátorok miatt alakul ki a tigrisen a sötét sáv, az inhibitorok közreműködése viszont megakadályozza, hogy ez az egész testfelületén elterjedjen. Az aktivátorok és az inhibitorok egymást kiegyenlítő működése, folyamatos váltakozása miatt alakul ki tehát a tigris csíkos bundája; az állat a morfogének összjátékának köszönheti a mintázatát. Turing a jelenséget reakció-diffúzió egyenletnek nevezte.
Brit tudósok igazolták az elmélet helyességét
Bár Turing teóriája mostanáig nem volt több puszta spekulációnál, a londoni King’s College kutatói bebizonyították, hogy az elmélet helyes. A kutatók egerek bordázott szájpadlását vizsgálták, amelynek a kialakulása épp olyan egyedi genetikai struktúra, mint az emlősök bundájának mintázata. A morfogének manipulációjával a kutatók képesek voltak az egerek szájpadlásának bordázatát, amely az aktivátorok és az inhibitorok hatására változtatott a struktúráján.
Dr. Jeremy Green, a kutatás vezetője megjegyezte, hogy a természetben fellelhető struktúrák – mint a csigolyák, a szőrtüszők vagy a zebrahalak csíkjai – alapvető biológiai motívumok. Több elmélet létezik, ami ezeknek a kialakulásával foglalkozik, de Turing elméletére eddig csak közvetett bizonyítékok voltak. A King’s College kutatóinak vizsgálata volt az első tudományos kísérlet, ami a gyakorlatban is igazolta az elmélet helytálló mivoltát.
A kutatási eredmények hasznosnak bizonyulhatnak a regeneratív gyógyszerek előállításában. Az újonnan felfedezett metódussal ugyanis komplex genetikai struktúrák is újjáépíthetők, így az orvosok az őssejt-transzplantáció segítségével akár súlyosan sérült szöveteket is helyreállíthatnak.
forrás:index.hu