Rozložení vnitřních orgánů u některých lidí odpovídá zrcadlovému odrazu - například jejich srdce se nachází na pravé straně místo na straně levé. Vědci se proto ptají: Jak se tato vnitřní asymetrie utváří? A jak dochází k anomáliím? Ačkoli ještě na všechno odpověď neznají, nové výsledky japonských biologů, které byly uveřejněny v časopise Nature, naznačují, že bychom se poměrně brzy mohli dočkat úplného pochopení.

Pokusy prováděné na kuřecích embryích odhalily skupinu genů, které jsou aktivní pouze v jedné polovině embrya. Tuto specifickou expresi je možné zjistit již od velmi časných stadií vývoje; nejznámější z těchto genů se nazývají Nodal a Sonic Hedgehog. Studie u dalších živočišných druhů ale odhalily, že asymetricky aktivní u všech obratlovců je pouze Nodal.

Později byl objeven mutantní kmen myší, zvaných iv od inversus viscerum - obrácené útroby. Pro tento kmen je typické náhodné rozložení vnitřních orgánů, kdy zhruba polovina embryí je má umístěny opačně oproti normálu. Při podrobné analýze těchto myší se zjistilo, že se jedná o poruchu v genu kódujícím dynein, což je bílkovina nepostradatelná pro pohyb cílií, tedy brv, a bičíků.

Cílie se v embryu nacházejí na břišní straně tzv. uzlu, který představuje důležité organizační centrum a je umístěn ve střední ose embrya. Cílie vykonávají krouživý pohyb proti směru hodinových ručiček, a tak zabezpečují proudění tekutiny směrem doleva. Japonští vědci ale zkonstruovali speciální mikropumpu, pomocí níž je možné proud vytvářený cíliemi tekutiny otočit.

Série pokusů provedených na mutantních iv myších, které přirozeně nevykazují usměrněné proudění v místě uzlu, ukázaly, jak takto uměle vytvořený proud tekutiny využít. Podle změny směru se vyvíjela embrya buď se "správným" nebo "opačným" uložením srdce. Také se podařilo vytvořit proud dostatečně silný na to, aby otočil přirozený tok tekutiny způsobený cíliemi u nemutovaných embryí. Pokud se proud navzdory přirozené tendenci obrátil doprava, měla embrya obrácený základ srdce oproti normálu.

Problémem ale zůstávalo, zda je asymetrická aktivita genů příčinou nebo důsledkem pohybu cílií. Ukázalo se, že k asymetrické aktivitě některých genů skutečně vede jen pohyb cílií. Otázkou také zůstává, jak proud tekutiny působí. Není jasné, zda jsou důležité pouze hydrodynamické vlastnosti proudu, nebo zda se pomocí proudění tekutiny v místě uzlu vytváří koncentrační spád zatím neznámé látky. Přes tyto nejasnosti je však jisté, že právě tyto pokusy jsou velkým přínosem k pochopení, jak se tvoří pravo-levá osa symetrie u embryí a tím uspořádání orgánů u narozených jedinců, tedy proč nejsme zcela symetričtí.

H. Fulková je studentkou Přírodovědecké fakulty UK v Praze