In utero, baleen whales initiate the development of several dozens of teeth in upper and lower jaws. These tooth germs reach the bell stage and are sometimes mineralized, but toward the end of prenatal life they are resorbed and no trace remains after birth. Around the time that the germs disappear, the keratinous baleen plates start to form in the upper jaw, and these form the food-collecting mechanism. Baleen whale ancestors had two generations of teeth and never developed baleen, and the prenatal teeth of modern fetuses are usually interpreted as an evolutionary leftover. We investigated the development of teeth and baleen in bowhead whale fetuses using histological and immunohistochemical evidence. We found that upper and lower dentition initially follow similar developmental pathways. As development proceeds, upper and lower tooth germs diverge developmentally. Lower tooth germs differ along the length of the jaw, reminiscent of a heterodont dentition of cetacean ancestors, and lingual processes of the dental lamina represent initiation of tooth bud formation of replacement teeth. Upper tooth germs remain homodont and there is no evidence of a secondary dentition. After these germs disappear, the oral epithelium thickens to form the baleen plates, and the protein FGF-4 displays a signaling pattern reminiscent of baleen plates. In laboratory mammals, FGF-4 is not involved in the formation of hair or palatal rugae, but it is involved in tooth development. This leads us to propose that the signaling cascade that forms teeth in most mammals has been exapted to be involved in baleen plate ontogeny in mysticetes.
Titre de l'article
Aspects évolutifs du développement des dents et des fanons chez la baleine boréale
Aspects évolutifs du développement des dents et des fanons chez la baleine boréale
Introduction à l'article
Il y a environ 34 millions d'années, un événement macro-révolutionnaire s'est produit au cours duquel les ancêtres des baleines à fanons ont perdu leurs dents et les ont remplacées par des fanons, leur permettant de se nourrir efficacement de plancton. Il est intéressant de noter que le développement des dents commence dans les embryons de baleines à fanons et se poursuit en plusieurs étapes de développement. Plus tard dans la vie fœtale, toutes les traces de dents disparaissent. Le développement des fanons commence tard dans la vie fœtale, ils naissent avec des plaques de fanons de 10 cm de long et à mesure que la baleine grandit, la croissance des plaques augmente. l'article se penche sur la signalisation à l'origine de la perte de classes de dents plus particulièrement une famille de protéines du signalisation et de facteur de croissance des fibroblastes (FGF) joue un rôle important dans la formation des organes ectodermiques.
Il y a environ 34 millions d'années, un événement macro-révolutionnaire s'est produit au cours duquel les ancêtres des baleines à fanons ont perdu leurs dents et les ont remplacées par des fanons, leur permettant de se nourrir efficacement de plancton. Il est intéressant de noter que le développement des dents commence dans les embryons de baleines à fanons et se poursuit en plusieurs étapes de développement. Plus tard dans la vie fœtale, toutes les traces de dents disparaissent. Le développement des fanons commence tard dans la vie fœtale, ils naissent avec des plaques de fanons de 10 cm de long et à mesure que la baleine grandit, la croissance des plaques augmente. l'article se penche sur la signalisation à l'origine de la perte de classes de dents plus particulièrement une famille de protéines du signalisation et de facteur de croissance des fibroblastes (FGF) joue un rôle important dans la formation des organes ectodermiques.
Expériences de l'article
Des analyses morphologiques sur la disposition des bourgeons dentaires chez le fœtus de baleine boréale, en déterminant le nombre de dents formées, leur forme le long de la ligne dentaire. D'autres analyses immunohistochimiques sur des foetus en utilisant un anticorps anti-FGF-4 (protéine responsable de la formation des dents). les résultats sont interprété par un programme informatique AMIRA pour réaliser des reconstructions tridimensionnelles à partir de photographies de coupes histologiques.
Des analyses morphologiques sur la disposition des bourgeons dentaires chez le fœtus de baleine boréale, en déterminant le nombre de dents formées, leur forme le long de la ligne dentaire. D'autres analyses immunohistochimiques sur des foetus en utilisant un anticorps anti-FGF-4 (protéine responsable de la formation des dents). les résultats sont interprété par un programme informatique AMIRA pour réaliser des reconstructions tridimensionnelles à partir de photographies de coupes histologiques.
Résultats de l'article
Selon les résultats morphologique, il y a une différence dans les étapes de développement des dents entre les baleines a fanons et les autres mammifères durant l'embryogenèse ce qui a conduit probablement à la perte des dents chez les baleines à fanons. La protéine FGF-4 impliquée dans la formation des dents chez les mammifères, joue un rôle dans le développement des fanons. Des études antérieurs ont montré des similitudes entre les protéines de la matrice extracellulaire impliquées dans le développement des fanons et celles impliquées dans le développement des dents (Davit-Béal et al. (2009) ce qui est en accord avec les résultats de ce travail qui montre que deux structures de composition très différente, les dents et les fanons, soient formées par des voies de signalisation similaires.
Selon les résultats morphologique, il y a une différence dans les étapes de développement des dents entre les baleines a fanons et les autres mammifères durant l'embryogenèse ce qui a conduit probablement à la perte des dents chez les baleines à fanons. La protéine FGF-4 impliquée dans la formation des dents chez les mammifères, joue un rôle dans le développement des fanons. Des études antérieurs ont montré des similitudes entre les protéines de la matrice extracellulaire impliquées dans le développement des fanons et celles impliquées dans le développement des dents (Davit-Béal et al. (2009) ce qui est en accord avec les résultats de ce travail qui montre que deux structures de composition très différente, les dents et les fanons, soient formées par des voies de signalisation similaires.
Ce que cet article apporte au débat
L'article expose un exemple d'exaptation d'une protéine de signalisation FGF-4 impliquée dans le développement des dents chez les mammifères agit sur le développement des fanons chez les baleines.
L'article expose un exemple d'exaptation d'une protéine de signalisation FGF-4 impliquée dans le développement des dents chez les mammifères agit sur le développement des fanons chez les baleines.
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