Gli esseri umani e altri animali possono apparire simmetrici al di fuori, ma la simmetria è solo superficiale. Molti organi del corpo, come lo stomaco, il cuore e il fegato, si punta verso il lato destro o sinistro. Così come fa l'embrione sviluppo distinguere la destra dalla sinistra?
Salk scienziati hanno ora scoperto che le fondamenta per la base, sinistra-destra piano corpo sono stabilite da un microscopico 'pompa' sulla superficie esterna della parte inferiore dell'embrione che aleggia messaggeri chimici sul lato sinistro del corpo. Questo crea un gradiente di concentrazione chimica che racconta le cellule staminali come e dove sviluppare. I risultati notevoli, tra cui spezzoni del film 'pompa', sono pubblicati nel numero del 20 maggio sulla rivista Cell.
Juan Carlos Izpisúa Belmonte ei suoi colleghi hanno studiato il nodo ventrale, una piccola zona di cellule specializzate sulla superficie esterna della parte inferiore (lato 'ventrale') di embrioni precoci in molti animali. Ogni cella nel nodo ventrale ha un unico filo in rapida rotazione (cilium) sporgente dalla superficie cellulare. Belmonte ei suoi colleghi presso l'Università di Tokyo in Giappone aveva in precedenza dimostrato che il nodo ventrale e la sua influenza ciglia rotazione destra-sinistra piano di corpo, ma fino ad oggi nessuno conosceva i meccanismi coinvolti.
In questo studio, il team di Belmonte rispetto al nodo ventrale di embrioni di topi, conigli e pesci, e ha scoperto lo stesso meccanismo in tutti questi animali: la rapida rotazione in senso orario del fluido frusta ciglia è stato attivamente si spostano da destra a il lato sinistro dello sviluppo dell'embrione.
Gli scienziati di Salk era incuriosito dalla scoperta, perché la foresta di ciglia rotanti erano più propensi a creare un vortice di un fiume. "Il flusso unidirezionale prodotta dalla rotazione, come il movimento delle ciglia richiesto un meccanismo specifico, perché un semplice movimento cerchio sarebbe, logicamente, appena prodotto un vortice", ha detto Belmonte.
Nei prossimi tre anni, utilizzando una combinazione di modelli matematici ad alta velocità di registrazione video, e la microscopia elettronica, Belmonte ei suoi colleghi Salk Marta Ibañes e Diego Rasskin-Gutman ha lavorato per risolvere questo puzzle in collaborazione con i loro collaboratori presso l'Cientific Parc de Barcelona in Spagna e presso l'Università di Tokyo in Giappone. Gli scienziati hanno scoperto che le ciglia generare una corrente perché sono rovesciato a 40 gradi, un po 'come un ombrellone roteare sopra la spalla di un Southern Belle. Il loro live (in vivo) osservazioni caratteristica nell'articolo cella corrente.
Le ciglia, che volteggiano a 10 cicli al secondo, erano troppo veloci per la registrazione video convenzionali e così gli scienziati hanno catturato il loro movimento complesso su un appositamente adattato ad alta velocità, video in movimento a 500 fotogrammi al secondo.