Kako nastaje jedinstven otisak na našim prstima

Niko na Zemlji nema otiske prstiju poput vaših. Čak i ako slučajno imate identičnog blizanca, vrtložni raspored linija na vašim rukama i stopalima – jedinstveni su.  

Naučnici su razmatrali koji faktori bi mogli da budu odlučujući o vašem jedinstvenom uzorku otisaka, i probali da odgovnetnu tačne mehanizme nastajanja jedinstvene šare. Koristeći različite procedure na miševima, ljudskim tkivima, ćelijskim kulturama i genima, međunarodni tim istraživača je usavršio uvid u proces koji bukvalno dovodi do nabora i reljefa naše kože.

Plitke izbočine i brazde kože koje se nalaze na jastučićima ljudskih prstiju počinju da se formiraju oko 13. nedelje života fetusa, utvrdili su naučnici.

Monozigotni blizanci su formirani od iste jajne ćelije i spermatozoida, a ipak do trenutka rođenja, svaki blizanac dobija sopstveni skup genetskih mutacija u materici, što ih čini ne baš 100 posto identičnima.

Šanse da se njihovi otisci prstiju poklapaju pri rođenju su oko 1 prema 64 milijarde – izuzetno mala, odnosno – do sada nije zabeležena.

Deo razloga što blizanci imaju različite otiske prstiju može imati neke veze sa njihovim malo drugačijim genomima. Ali postoji i gomila drugih suptilnih faktora u igri, kao što su molekularni putevi koji dele informacije i uputstva između gena.

Oni su poznati kao signalni putevi i veoma su osetljivi na sitne lokalne faktore unutar materice, što znači da se ponašaju drugačije za sve, čak i za blizance.

Matematički koncept

Sadašnja studija, koju su vodili istraživači sa Univerziteta u Edinburgu, sada je identifikovala tri različita lanca signalizacije, posebno koja izgleda da oblikuju stisak na našim prstima (VNT, BMP i EDAR).

Sva tri su identifikovana posmatranjem razvoja ljudskih ćelija u laboratoriji. Njihova uloga je zatim dalje testirana na modelima miševa.

Miševi nemaju otiske prstiju kao mi, ali imaju poprečne izbočine kože na prstima koji se razvijaju slično, ali sa manje složenosti.

I kod ljudi i kod miševa, činilo se da VNT putevi stimulišu rast izbočina u spoljašnjem sloju kože prstiju, dok BMP potiskuje formiranje ovih žlebova. EDAR signali, u međuvremenu, pomažu u oblikovanju veličine i razmaka kožnih linija koji se formiraju.

Kada je EDAR aktivnost smanjena kod eksperimenata sa miševima, na primer, rezultati nisu pokazivali poprečne linije, već uzorak nalik na tačkice.

Obrasci nastanka linija po koži proizlaze iz onoga što je poznato kao sistem Tjuringove reakcije-difuzije, i čini se da je to veliki razlog zašto svi naši otisci prstiju izgledaju tako drugačije.

Tjuringov obrazac je zapravo matematički koncept koji je razvio Alan Tjuring 1952. da bi objasnio kako pruge i tačke u prirodi pokazuju slučajne, sitne razlike u svojoj strukturi.

Postoji mnogo konfuzije i varijabilnosti o tome kako se na kraju procesa – linije i ostali delovi kožnog reljefa rasporede, što je veoma teško predvideti jer je ceo proces nalik haotičnoj radnji.

Poput pruga zebre, naučnici misle da je ova složenost deo onoga što dovodi do tako „bogato detaljne fine strukture“ u svakom od naših otisaka prstiju.

Kod ljudi, šare imaju tendenciju da se formiraju na vrhu, dnu i centru naših jastučića prstiju.

Logično, ako se u kratkom vremenskom periodu formira više linija, onda bi trebalo da sede bliže jedan drugom. Ako se gomila linija tada susreće sa izbočinama iz drugog dela jastučića, one mogu da formiraju vijuge, lukove i petlje jedna oko druge.

To je kao ono što se dešava kada se višestruke unakrsne struje u okeanu sudare, terajući talase da se „zamrse“.

Vreme, lokacija i ugao linija takođe zavise i od okruženja koja im pruža okruženje materice Kasnije u fetalnom razvoju, kada miševi i ljudi formiraju znojne žlezde na vrhovima prstiju, naši otisci se još više razlikuju.

Istraživači kažu da svi ovi faktori na kraju utiču na zamršen i dinamičan sistem razvoja – onaj koji vodi do „beskrajnih varijacija ljudskih otisaka prstiju“ koje vidimo danas i koje se koriste u identifikaciji.

Niko na Zemlji nema otiske prstiju poput vaših. Čak i ako slučajno imate identičnog blizanca, vrtložni raspored linija na vašim rukama i stopalima – jedinstveni su.