Az ujjlenyomatok teljesen egyediek, még az egypetéjű ikreknek is különböző az ujjbegyükön lévő kiemelkedő bőrsávok mintázata. Úgy tűnik tehát, hogy az ujjlenyomat semmilyen öröklődő mintázatot nem követ, teljesen véletlenszerű. Most azonban genetikusok feltárták azokat a géneket, amelyek szerepet játszanak a kialakításában, és a folyamatot is modellezték. Kiderült, hogy a véletlen valóban jelentős szereplő.
Kiderült, hogy az ujjlenyomatok a magzati fejlődés során hasonló mechanizmus révén jönnek létre, mint ahogy a zebrák csíkjai vagy például a tarka madarak tollmintázata. Ezt a mechanizmust reakció-diffúzió modellnek nevezik, és Alan Turing brit matematikus írta le először, írja a Nature. A reakció-diffúzió modell szerint az efféle periodikus, mégis véletlenszerű mintázatok létrejöttéhez mindig kettő vagy több anyag együttes hatására van szükség, amelyek a test meghatározott pontjain termelődnek, majd terjednek szét. Bizonyos anyagok serkentik a tulajdonság (például a szőrszín vagy jelen esetben a bőrléc) kialakulását, ugyanakkor serkenti a másik anyag termelődését is, ami viszont gátolja a tulajdonságot. Így a két anyag együttes aktivitási mintázata révén hullámszerű rajzolat alakul ki – ettől lesz foltos a gepárd, de például az ízeltlábúak ismétlődő szelvényei is emiatt jönnek létre.
A Dél-kaliforniai Egyetem kutatói feltárták, hogy a magzati fejlődés során az ujjlenyomatot alkotó bőrlécívek, -hurkok és -spirálok két fehérje koncentrációaránya szerint jönnek létre. Az egyik fehérje a WNT, amely a szőrtüszőképződésben is fontos szerepet játszik, de a bőrlécek létrejöttét is serkenti, a másik pedig a BMP, amely gátolja ugyanezt.
A fejlődést irányító anyagok mellett a kialakuló ujjlenyomat szempontjából legalább ilyen fontos, hogy hol termelődnek az ujjbegyen. A kutatók egérmagzatok ujjbegyeit vizsgálták (nekik is vannak ujjlenyomataik, ugyanis a feltételezések szerint a bőrlécek segítik a tapintást, és csúszásgátlóként szolgálnak, és így jobb tapadást lehet velük elérni), illetve emberi sejttenyészetekben is igyekeztek ujjlenyomatszerű struktúrákat létrehozni. Az derült ki, hogy az egerek ujjbegyeinek csúcsán, közepén és alapján (ahol behajlik az ujj) termelődik a WNT fehérje, és onnan terjed oldalirányba. Természetesen a termelődés pontos helye minden állatban kicsit más, így az egymás felé terjedő fehérjék koncentrációja minden egérben (és emberben) különbözni fog az ujjbegy adott pontján.
A kutatók a felfedezett rendszer tesztelése érdekében változtattak a fehérjetermelődés helyén és időzítésén, és így sikerült különböző mintákat kialakítaniuk (például íveket vagy hurkokat). A különböző pontokból terjedő, hullámszerűen ingadozó koncentrációjú anyagok találkoznak, közöttük interferencia és turbulencia jön létre, amelyek tipikusan kaotikus jelenségek, vagyis bármilyen minimális eltérés is teljesen új irányba viszi a fejlődést. Emiatt jönnek létre a teljesen egyedi bőrlécmintázatok.
