Zebrafiskens fenor muteras till humanoida lemmar

Resultaten av studien visar att förmågan att bilda finita-liknande strukturer

var närvarande i den gemensamma förfadern till tetrapods och teleosteous fiskar. Det förblir också latent och kan aktiveras av genetiska förändringar.

Zebrafisk tillhör teleostlinjenstrålfenad fisk. Teleostarna inkluderar cirka 30 000 arter, i synnerhet guldfisk, lax, ål, skrubb, clownfisk, puffer, havskatt. Det finns fler typer av teleostar än alla fåglar, däggdjur, reptiler och amfibier tillsammans. Trots det stora antalet arter och ett brett utbud av former, storlekar och livsmiljöer ändras knappast bröstfenan på teleostar.

Övergången från fin till lem innebärutvecklingen av förfädernas fenor, många ben förekommer i den, som artikulerar med varandra. Från samma ursprungliga tillstånd minskade kroppens fenor och förenklades så att artikulationen försvann.

Denna struktur gjorde det möjligt för forskareavgöra vilka aspekter av utvecklingen som är unika för lemmar och vilka egenskaper som är gemensamma för fenor och lemmar på teleostar och tetrapoder. 

Studera medförfattare Katrin Henkefrån Boston Children's Hospital utförde direkta genetiska screening för slumpmässiga DNA-mutationer och för gener som styr bildandet av fenaskelettet.

När mutationen orsakade intressanta förändringar iskelettet till en zebrafisk, speglade forskare det genetiskt för att bestämma vilka gener som påverkades. Så de upptäckte att mutationer i waslb- och vav2-generna orsakar fenotypen. Detta var en fantastisk upptäckt, eftersom det tidigare var känt att dessa gener inte spelar en roll i bildandet av kroppsstruktur.

Histologisk analys visade att de nya benen hade muskelfästen, som finns allmänt i lemben, men inte i fenan.

Kroppsfiskar har inga muskler fästa vid benen.I stället ger ben mellanliggande stöd i fenan, och muskler går direkt från axeln till benets strålar. De nya benen är helt integrerade i fenan, komplett med leder för artikulation och fästning på fenmusklerna.

Läs mer

Titta på en bild på 8 biljoner pixlar av Mars

Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda

Forskare förklarar varför wolfia-växten växer snabbast