Крупный шаг в развитии vertebrate зародыша - установки задней части которая morphs в мозг, спинной мозг и мышцы - повороты вне, котор нужно быть настолько важен что тело использует хотя бы 3 сигнала убеждаться оно случается правильно.
Открытие, сообщенное этот месяц в Клетке журнала Отработочной исследователями на Университете Штата Калифорнии, Беркли, окончательно объясняет замечание годовалого 80 которое революционизировало путь биологи думают о зародышевом и фетальном развитии и установило этап для дискуссии стволовой клетки.
Что замечание 1924 в newts Hans Spemann и Мангольдом Hilde заработало Spemann Нобелевскую Премию в 1935 и произвело придумку которой эмбриональные клетки не знают чего они станут до тех пор пока они не получат правильный сигнал. Эту принципиальную схему на корне сегодняшнего ободрения над зародышевыми стволовыми клетками, который по-существу клетки naïve которые, теоретически, можно простимулировать стать любой тканью тела.
В действительности, протеины нормально используемые зародышем недавно были положены для использования в зародышевой работе стволовой клетки. Использовало в культурах для поддержания Noggin, один из протеинов изолированных исследовательской группой UC Berkeley, роста нервных стволовых клеток.
Новые эксперименты по UC Berkeley, на лягушках, показывают что некоторые шаги в предыдущее зародышевое развитие настолько критические что много перекрывая сигналов необходимы для того чтобы обеспечить что клетки идут вниз с правого путя. Образование задней части и живота основной этап работ для лягушек так же, как для людей и других vertebrates, происходящ по мере того как оно делает в начале процесса gastrulation, который видит фронт и заднюю часть, головно и кабель, вышло и справедливо установило и первое появление узнаваемого плана тела. Если этот шаг терпит неудачу, то зародыш окончательно умирает.
«Gastrulation и процесс определять вашу ось назад-живота такой важный шаг что вы фактически имеете множественные протеины будучи выражанными там, на всякий случай одно их выходит из строя, другие могут компенсировать,» сказал ведущего автор Mustafa Khokha (произнесенный ka KO), столб-докторский собрата на UC Berkeley и присутствуя на врача в педиатрической критической внимательности на UC San Francisco. «Дублирование конструировано для того чтобы сделать зародыш робастным, во избежание врожденные пороки.»
3 протеина определенного в отчете о команды среди хотя бы 5 которое преграждают другие сигналы позволить задней части, или dorsal, структур к форме. 13 лет тому назад, Ричард Harland, профессор и стул Отдела Биологии Молекулярных и Клетки на UC Berkeley, показало то впрыскивая один из этих факторов, noggin, в живот зародыша причиненного окружающие ткани к перерасти в структуры нормально ые на задней части. Несмотря На повторенные попытки, однако, никто смогло показать тому преграждая сигналы как noggin сделало противоположность. В действительности, показалось, что имел преграждать noggin и другие известные факторы относительно небольшое воздействие на зародыше, поднимая сомневается о естественной роли этих протеинов в предыдущем развитии.
Теперь, используя очень молодые зародыши Xenopus лягушки лаборатории tropicalis, Khokha, Harland и их коллегаы UC Berkeley могли преградить 3 из 5 факторов сразу verb, и это время нашло значительные перемены в зародыше.
«Когда мы извлекли эти сигналы, были потеряны все ткани которые формируют на задней части зародыша - мозга, спинного мозга и мышц -,» Khokha сказало. «Не только были назад потерянные ткани, но ткани живота значительно были расширены - весь зародыш стал repatterned, поэтому он больше живот-как чем он назад-как. Так, эти сигналы необходимы для картины для того чтобы произойти правильно.»
«Мы сперва нашли эти сигналы в 1992, и с после этого, мы вычисляли вне как они работают. Но потому что настолько много из их, трудно действительно пригвоздить вниз что они необходимы,» Harland сказало. «Мы постучать вниз 3 из их для того чтобы доказать что они необходимы.»
В 1920s, работая на Университете Фрайбурга в Германии, Spemann и его Мангольд студента нашли что по мере того как масса клеток в зародыше начала принять форму, показалось, что был зона в зародыше - чего они вызвали «устроителем» - источником сигналов к близрасположенным клеткам, говоря им сформировать задние структуры. Что забортовало их эксперимент принимал устроителя от одного зародыша - в их экспериментах, newt - и имплантировал его в другие.
«Они фактически произвели зародыш Сиамского близнеца,» Khokha сказало. «Часть они отрезали вне от donor зародыша и трансплантировано в зародыш хозяина смогл redefine структуры в зародыше хозяина для того чтобы сделать назад структуры где живот нормально формировал бы - для того чтобы навести другие головку, мозг и спинной мозг. Ткань они трансплантировали посланные сигналы к хозяину создать эти новые структуры.»
С после этого, научные работники поискали для факторов signaling сделанных секретным устроителем Spemann. Ые антагонисты протеина косточки (BMP) morphogenetic, эти факторы преграждают процесс который создает структуры и ясность живота путь для заднего развития.
«Он действительно в последних 20 летах что возможно задразнить эти отделенные чисто и начать assays которые хороши достаточно для того чтобы считать молекулы включено в нормальный процесс,» Harland сказало.