ارتباط تطور تنظيم الجين هوكسا-11 في الفقاريات بتحول الأطراف إلى خماسية الأصابع

يمثِّل انتقال الفقاريات من الزعانف إلى الأطراف واحدًا من أهم الإبداعات المورفولوجية المرتبطة بالانتقال من الحياة المائية إلى الحياة البرية على اليابسة، كما أنه يمثل نموذجًا جذابًا لاكتساب فهم أعمق لآليات التباين المورفولوجي بين الأنواع. ومن أهم الخصائص التي تميز الأطراف هي وجود الأصابع في نهاياتها. وعلى الرغم من أن أطراف أغلب رباعيات الأطراف تكون خماسية الأصابع، فإن البيانات الحفرية تشير إلى أن الأصابع قد ظهرت في الزعانف الفصية لدى رباعيات الأطراف الأولى، التي كانت كثيرة الأصابع، ولا تزال كيفية حدوث التحول إلى الأطراف خماسية الأصابع غير واضحة. وفي هذه الدراسة، يوضح الباحثون أن التعبير الحصري لأحد الجينين هوكسا-11 (Hoxa11)، وهوكسا-13 (Hoxa13) بشكل يمنع الآخر إلى الحالة خماسية الأصابع. كذلك يكشف الباحثون أن إقصاء الجين هوكسا-11 من نطاق هوكسا-13 يعتمد على مُعزِّز يحرك النسْخ المضاد للتعبير عند موقع الجين هوكسا-11، بعد التنشيط بواسطة الجين هوكسا-13، والجين هوكسد-13 (HOXD13). وأخيرًا، يوضح الباحثون أن المُعزِّز الذي يحرك النسخ المضاد للتعبير لجين هوكسا-11 في الفئران غير موجود في سَمَك الزرَد، وهو ما يشير - بالإضافة إلى التعبير المتداخل لجيني هوكسا-11، وهوكسا-13 الموجود في السمك – إلى أن هذا المُعزِّز قد نشأ في مرحلة الانتقال من الزعانف إلى الأطراف. واستنادًا إلى كثرة الأصابع التي لاحظها الباحثون بعد التعبير عن الجين هوكسا-11 في الأطراف البعيدة، يقترح الباحثون أن تطور تنظيم الجين هوكسا-11 قد أسهم في الانتقال من الأطراف كثيرة الأصابع في مجموعة رباعيات الأطراف الجذعية إلى الأطراف خماسية الأصابع في رباعيات الأطراف الموجودة.