مرغ‌هایی که در دوران جنینی تحت درمانی برای مسدود کردن مسیر سونیک هِدگ‌هاگ (Shh) قرار گرفتند، پرهایی می‌رویانند که شبیه به پرهای اولیه و ساده (پروتوفرو) هستند؛ پرهایی که بدون شاخه و نارس هستند.اگرچه بخشی از این اختلال پس از هچ شدن جبران می‌شود، این یافته‌ها نشان می‌دهند که سیگنال‌دهی Shh برای شکل‌گیری پرها بسیار مهم است و به ما دیدگاه‌های جدیدی درباره چگونگی تکامل پرها از ساختارهای ساده‌تر پوست می‌دهد. همچنین این مطالعه نشان می‌دهد که سیستم‌های بیولوژیکی چقدر می‌توانند مقاوم باشند، چون حتی فولیکول‌های پر آسیب‌دیده می‌توانند هفته‌ها بعد دوباره فعال شوند.
مختل شدن یک مسیر کلیدی در رشد پرها
مسدود کردن مسیر Shh رشد پرها را در مرغ‌ها به شدت مختل می‌کند و باعث می‌شود جوانه‌های پر به درستی رشد نکنند، شکل نگیرند و شاخه‌دار نشوند. این نتیجه از یک تحقیق جدید به دست آمده که در 20 مارس در PLOS Biology منتشر شد و توسط دو محقق از دانشگاه ژنو، سوئیس انجام شده است.پرها ساختارهای پیچیده‌ای هستند که در گونه‌های مختلف پرندگان و بخش‌های مختلف بدن‌شان تفاوت دارند. این تنوع شکل‌ها باعث می‌شود که پرها مدل خوبی برای مطالعه رشد بافت‌ها در جنین‌ها باشند. هرچند می‌دانیم که مسیر Shh در رشد و شکل‌گیری پرها نقش دارد، اما شواهد مستقیم از عملکرد آن در این فرآیند تاکنون کم بوده است.
مشاهده رشد پرها با روش‌های پیشرفته
برای پر کردن این خلا اطلاعاتی، محققان از تکنیک‌های تصویربرداری پیشرفته برای بررسی نحوه شکل‌گیری پرها در جنین‌ها استفاده کردند. آن‌ها همچنین از دارویی به نام سونیدگیب برای مهار سیگنال‌دهی مسیر Shh در مراحل ابتدایی رشد پرها استفاده کردند. این درمان باعث شد تا پرها به درستی شکل نگیرند و به شکل ساده‌تری درآیند.
بازسازی پرها و پیامدهای تکاملی
اگرچه رشد پرها در مراحل بعدی به صورت جزئی بهبود یافت، مرغ‌هایی که تحت درمان قرار گرفته بودند، در زمان هچ شدن مناطقی از بدن‌شان بدون پر بودند. اما جالب اینجا است که این فولیکول‌ها پس از هفت هفته دوباره فعال شدند که نشان می‌دهد فرآیند تشکیل پرها می‌تواند انعطاف‌پذیر باشد.این مطالعه به وضوح نشان می‌دهد که مسیر Shh نقش حیاتی در رشد پرها دارد و به تکامل انواع مختلف پرها و حتی دیگر ساختارهای پوستی مانند فلس‌های پا کمک کرده است. همچنین، این تحقیق اهمیت آزمایش‌های درون‌زای (in-vivo) را برای درک بهتر فرآیندهای توسعه‌ای نشان می‌دهد.
سوالات آینده درباره تکامل پرها و فلس‌ها
محققان بیان کرده‌اند که اختلال موقتی در شکل‌گیری فلس‌های پا می‌تواند آن‌ها را به پر تبدیل کند، اما مختل کردن شکل‌گیری خود پرها سخت‌تر است. چالش بزرگ آینده این است که بفهمیم چگونه تغییرات ژنتیکی به پیدایش پرهای اولیه در دایناسورها کمک کرده‌اند.
