Les humains et autres animaux peuvent sembler être symétrique à l'extérieur, mais la symétrie n'est que superficielle. De nombreux organes, tels que l'estomac, le cœur et le foie, sont inclinés vers la droite ou la gauche. Alors, comment distinguer l'embryon en développement gauche de la droite?
Salk scientifiques ont maintenant découvert que les fondations pour le plan du corps de gauche à droite de base sont fixées par un microscope «pompe» sur la surface extérieure de la partie inférieure de l'embryon qui nous flatte messagers chimiques sur le côté gauche du corps. Ceci établit un gradient de concentration chimique qui raconte les cellules souches comment et où se développent. Les résultats remarquables, dont des séquences vidéo de la «pompe», sont publiés dans la 20ème édition de mai de la revue Cell.
Juan Carlos Belmonte et Izpisúa ses collègues ont étudié le noeud ventral, un petit patch de cellules spécialisées sur la surface extérieure de la face inférieure («ventrale» côté) des embryons précoces chez de nombreux animaux. Chaque cellule dans le nœud ventrale a un seul fil de rotation rapide (cil) en saillie sur la surface cellulaire. Belmonte et ses collègues de l'Université de Tokyo au Japon avaient déjà démontré que le noeud ventral et ses cils en rotation influencent le plan du corps de gauche à droite, mais jusqu'à présent personne ne connaissait les mécanismes impliqués.
Dans l'étude actuelle, l'équipe de Belmonte par rapport au nœud ventrale des embryons de souris, de lapins et de poissons, et a découvert le mécanisme même dans tous ces animaux: la rapidité, la rotation des aiguilles d'une montre du fluide en forme de fouet cils était activement le déplacement du côté droit de le côté gauche de l'embryon en développement.
Les scientifiques ont été intrigués par Salk la conclusion parce que la forêt de cils en rotation étaient plus susceptibles de créer un tourbillon d'une rivière. "Le flux unidirectionnel produite par le mouvement de rotation semblable à des cils nécessaire un mécanisme spécifique, car un simple mouvement encerclant aurait, logiquement, vient de produire un vortex", a déclaré Belmonte.
Au cours des trois prochaines années, en utilisant une combinaison de la modélisation mathématique, l'enregistrement vidéo haute vitesse, et la microscopie électronique, Belmonte et ses collègues Salk Marta Ibanes et Diego Rasskin-Gutman a travaillé à résoudre cette énigme, conjointement avec leurs collaborateurs à l'Parc scientifique de Barcelone en Espagne et à l'Université de Tokyo au Japon. Les scientifiques ont découvert que les cils générer un courant parce qu'ils sont a basculé à un angle de 40 degrés, un peu comme un parasol virevoltant sur l'épaule d'une Southern Belle. Leur vivants (in vivo) des observations figurent dans l'article de Cell courante.
Les cils, qui virevoltent à 10 cycles par seconde, ont été trop rapide pour l'enregistrement vidéo conventionnel et donc les scientifiques ont remporté leur mouvement complexe sur un spécialement adapté vidéo haute vitesse se déplaçant à 500 images par seconde.