Miért eltérő az egypetéjű ikrek ujjlenyomata?

Az ujjlenyomataink különböző volta teszi lehetővé, hogy azonosításra használjuk, legyen szó egy bűnesetről vagy épp egy okostelefonról, esetleg biometrikus útlevélről. Korábbi kutatások már feltárták, milyen gének vesznek részt az ujjvégeink kis bőrredőinek kialakításában, egy új kutatásban további tényezőket azonosítottak, amelyek az egyediségért felelnek.

Az újonnan, a Cell folyóiratban ismertetett kutatási eredmények szerint három jelátvivő molekula, valamint az ujjak alakjának és a bőr növekedési idejének egészen kis eltérései hatására válnak különbözővé az azonos génekkel rendelkezők ujjlenyomatai is. A kutatást a Science mutatta be.

Az ujjvégek kis vájatai már a terhesség 13. hetében elkezdenek kialakulni, s később ezekből jönnek létre a jellegzetes rajzolatok, hurkocskák, örvények. A kutatók most az embrionális ujjvégi sejtek génkifejeződését vizsgálták meg, hogy kiderítsék, mely gének aktívak az ujjak fejlődése során. Három jelátvivő molekuláris útvonalat – olyan fehérjéket, amelyek a sejtek közti kommunikációban vesznek részt – azonosítottak, s ezekből kettő határozza meg, hogy az ujjvég bőrének egy-egy sávjában kiemelkedés, vagy gödröcske alakul-e ki. Az egyik, WNT nevű molekula serkenti a sejtek növekedését, ennek hatására jönnek létre a kiemelkedések, a másik, a BMP pedig elnyomja a növekedést, így ez az árkok létrehozását irányítja. A harmadik molekula, az EDAR feladata az, hogy irányítson, hatására a két előző sávokat hoz létre, nélküle pöttyös mintázat keletkezne.

Alan Turing matematikus 1952-es elmélete magyarázta meg az állatok különféle mintázatainak fejlődése mögötti irányítást, matematikai alapon. A leopárd pettyei, a zebra csíkjai és más, hasonló minták e körbe tartoznak, és ezek mindegyike két, egymással reagáló és kapcsolódóan működő anyag hatására jön létre. Az ujjlenyomataink is Turing-mintázatoknak tekinthetők, a folyamatok által pillanatonként meghatározott fejlődésükkel, az egyediségük is pont ennek köszönhető.

Az ujjak alakja, anatómiai felépítése és a fejlődés ideje azonban korlátokat szab, ezek határozzák meg a hurkok, örvények létrejöttét. Három kiindulási pontból kezdődik a mintázat kialakulása: az ujjbegy közepe, az utolsó ujjperc kezdete (ahol meghajlítjuk az ujjpercet), illetve az ujjbegyet körbeölelő ív, mondjuk úgy, hogy a köröm körvonalától kiindulva. Ezekből folyamatosan töltődik ki  a rendelkezésre álló tér, ahogy a jégvirág kitölti az ablakot a hidegben. Ha nagy és szimmetrikus az ujjbegy, és hamar elkezdenek fejlődni a bőrredőcskék, akkor örvény jön létre, ha hosszúkás az ujjbegy, akkor hurok, ha pedig középütt nem kezd el fejlődni a mintázat, akkor ív születik a helyén.

A különböző mintatípusok

Forrás: Bangladesh Medical Research Council Bulletin

Érdekesség talán, hogy ugyanazok az irányító mechanizmusok, amelyek az ujjbegyeinken az ujjlenyomatot létrehozzák, a bőrfelület más részein aktiválódva szőrtüszőket, hajhagymákat eredményeznek. A tenyerünk-talpunk azért nem lesz szőrös, mert igen gyorsan, még a szőrtüszők létrejötte előtt befejeződik ez a fejlődési folyamat.