加州大学 - 旧金山 (UCSF) 科学家阐明了在帮助谱写音乐胚胎发展的信号路的关键步骤。 查找,他们说,可能导致答案到干细胞的发展、以及先天缺陷和癌症和因而加剧治疗方法。
研究,报告本质上在信号分子猬系列的 (2005 10月 13日),重点,在处理早期的胚胎的增长和空间的计划的发展扮演一个主角,以及其最新机构和肢体发展。 在猬信号的缺陷是一些先天缺陷的一个重大的原因和癌症。
藏匿从一个细胞,猬信号射击对第二个细胞的表面感受器官,然后,在生物化学的回应迅速火连续,传递消息到细胞核。 在那里,它发行指令,提示这个细胞分开或者专门化到一个特殊细胞类型或者移居帮助构成这个胚胎的另一部分,等等。 此事务处理,叫作信号换能,是胚胎发展的一个不间断的活动。
科学家长期知道猬信号要求叫作被磨平的蛋白质的活动。 这在范围从昆虫的动物中被展示了到人。
他们也知道在磨平的缺陷,在猬信号内只发挥作用,对人力癌症 - 叫作基础细胞癌的皮肤癌和叫作 medulloblastoma 的童年脑癌有些病例最突出地负责 -- 并且一些先天缺陷。
然而,他们不知道磨平如何执行其功能,亦不它哪里位于靶细胞。
现在,通过在细胞的几种类型进行的一系列的研究在文化的和在 zebrafish 和鼠标胚胎, UCSF 科学家回答了两个问题。 在这个进程中,他们显示了直到现在是奥秘一个蜂窝电话要素的重要角色: 一个象天线的结构附有了叫作主要纤毛的细胞。
主要纤毛,结果是担当在一系列杂技的支点象在猬信号和被磨平的蛋白质之间的移动。 一旦猬锁上了到其在靶细胞的表面的感受器官,它提示这个细胞对被磨平的移动,位于泡在细胞核附近,对主要纤毛。 确定 Smoothened 在纤毛,反过来,提示猬信号顺流信号到中坚力量,发行指令。
或什么主要纤毛执行促进 Smoothened 的活动如何不是清楚的,研究员请说。 然而,其介入在这个进程中是揭示。
在别处科学家报告了本质上在 (2003 11月 6日) 主要纤毛的该删除的从细胞导致在神经系统仿造的缺陷起因于猬信号。 然而,他们为什么不知道。
“此研究如何采取二奥秘 - 被磨平的功能和主要纤毛的角色 - 并且建议他们联系的结构”,说这个研究的高级作者,杰里米 Reiter, MD, PhD, UCSF 程序的一名研究员在发展和干细胞生物,是 UCSF 学院的一部分干细胞和组织生物。
医学研究的涵义,他说,是重大的。
猬发信号作用在提示胚胎和成人干细胞的重要作用区分到组成机体的组织的某些专门化的细胞 -- 例如那些脑子、胰腺和皮肤。 新查找,说 Reiter,提前科学家工作成绩使用信号分子处理胚胎干细胞的分化在培养皿的,打算使用他们替换或重新补充在患者的损坏的组织。
这个发现能是特别重要对神经系统的干细胞研究,说阿诺德 Kriegstein, MD, PhD, UCSF 学院的院长干细胞和组织生物。 Kriegstein,一位神经系统的干细胞科学家,不是这个研究的一个作者。
“猬信号在提示神经系统的干细胞的分化扮演重要作用到在脑子的各种各样神经元”,他说。 “发现纤毛的重要在猬信号的应该极大提前对结构的我们的介入的了解”,他说。
查找应该加剧研究到某些先天缺陷 (例如 holoprosencephaly 和肢体缺陷的) 原因,并且癌症,说 Reiter。 Smoothened 已经知道是原始致癌基因,如果改变,能够导致癌症的一个正常基因。 但是其与主要纤毛的接近的介入建议后者可能也被牵连,建议疗法的一个可能的目标。
宽广地,主要纤毛的角色说 Reiter,在信号指示的猬的发挥作用在其他信号路,可能的。
科学家递增在 Smoothened 和主要纤毛的角色移动了。 首先,驱动由他们的在磨平的利息,他们下决心确定它哪里用这个胚胎表示。 他们通过开发高度特定抗体对蛋白质和应用他们如此执行于八天的鼠标胚胎的组织。 这个研究表示 Smoothened 在这个节点的细胞,在鼠标胚胎内的一个重要早期的组织者组织谨慎地 upregulated 和沿这些交点细胞主要纤毛主要地表示。 这是重大的惊奇。