Published on May 20, 2005 at 5:04 AM
人間や他の動物は、外側に対称となるように見えるかもしれませんが、対称性は表面だけです。このような胃、心臓や肝臓など多くの臓器は、、右または左側にチップを渡したされています。それでは、どの胚では、右から左に区別しますか。
ソークの科学者たちは、基本的な左右のボディープランの基盤が本体の左側に化学伝達物質を介して漂っ胚の下側の外表面に微細な"ポンプ"が配置されていることを発見した。これはどのようにして開発するために幹細胞を伝える化学物質の濃度勾配を設定します。の映画の映像を含む著しい調査結果、"ポンプは、"ジャーナル細胞の5月20日号に掲載されています。
フアンカルロスIzpisúaベルモンテと彼の同僚は、腹側ノード、多くの動物の初期胚の下側('腹'側)の外表面に特殊化した細胞の小さなパッチを学んだ。腹側ノードの各セルは、細胞表面から突出して、単一の、急速に回転するスレッド(繊毛)があります。ベルモンテと日本の東京の大学の同僚は、以前は腹側ノードとその回転繊毛が左から右のボディプランに影響を及ぼすことが示していたが、今まで誰もがメカニズムが関与して知っていた。
現在の研究では、ベルモンテのチームは、マウス、ウサギや魚の胚において腹側ノードを比較し、そしてすべてのこれらの動物で同じメカニズムを発見した:右サイドからの繊毛のような鞭が積極的に動いていた流体の急速な、時計回りの回転を胚の左側。
繊毛の回転の森が川よりワールプールを作成する傾向があったので、ソークの科学者が発見に興味をそそられた。 "繊毛の回転のような動きによる一方向の流れがシンプルな旋回運動が論理的に、必要があるため、単に渦を生成する特定のメカニズムを必要と、"ベルモンテは述べた。
今後3年間で、数学的モデリング、高速ビデオ録画、および電子顕微鏡の組み合わせを使用して、ベルモンテと彼のソークの同僚マルタIbañesとディエゴRasskin -ガットマンはParc Cientificバルセロナでの協力者と共同でこのパズルを解くために働いたスペインと日本では東京の大学。科学者たちは、彼らはむしろサザンベルの肩越しにくるくる日傘のように、40度の角度で上に傾けているため、繊毛が電流を発生させることを発見した。彼らのライブ(インビボ)の観測は、現在のセルの記事に備えています。
毎秒10サイクルで振り回すが、従来のビデオ録画のための余りに速いので、科学者が毎秒500フレームで移動する特別仕様の高速ビデオで彼らの複雑な動きをキャプチャされた繊毛、。
"最終的な結果は、繊毛の時計回りの回転が胚上右から左への電流に変換されていることである、"Ibañesは言った。 "左方向に電流が胚の広い領域をカバーする大規模な効果に繊毛のダイナミクスを翻訳し、アンプとして動作します。"
ソークチームは繊毛"ポンプ"の目的は、胚の左側にメッセンジャーのタンパク質を濃縮するためにあったことを疑った。これは、実質的に、彼らは身体の右側または左側にあったかどうかを開発する細胞を伝えるという化学勾配を設定します。蛍光タグで標識された蛋白質を使用して、研究者は、繊毛のポンプが知られている化学伝達物質に類似した大きさのタンパク質を輸送することができるであることを示した。それはピンの頭サイズの原始胚全体に泡立てたするテストのタンパク質の約4秒かかりました。
ベルモンテは、次のステップは右から左の流れとデコードそれらが運ぶというメッセージに関係する化学伝達物質を識別していることだ。 "この研究だけではなく、私たちが非対称である理由に魅惑的な洞察力を与える、それはまた、人体の計画がどのように構築されるかのルートにあるかもしれない"と彼は言った。
ソーク研究所ラホーヤ、カリフォルニア州、に生物学は生命科学、人間の健康の改善や研究者の将来の世代の育成の基本的な発見に専用の独立した非営利団体です。そのポリオワクチンのすべてが1955年に壊滅的な病気ポリオを根絶ジョナスソーク、MDは、、サンディエゴ市から土地の贈与とダイムの月の財政支援で1965年に研究所を開設。
http://www.salk.edu/
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