加州大學 - 舊金山 (UCSF) 科學家闡明了在幫助譜寫音樂胚胎發展的信號路的關鍵步驟。 查找,他們說,可能導致答案到乾細胞的發展、以及先天缺陷和癌症和因而加劇治療方法。
研究,報告本質上在信號分子猬系列的 (2005 10月 13日),重點,在處理早期的胚胎的增長和空間的計劃的發展扮演一個主角,以及其最新機構和肢體發展。 在猬信號的缺陷是一些先天缺陷的一個重大的原因和癌症。
藏匿從一個細胞,猬信號射擊對第二個細胞的表面感受器官,然後,在生物化學的回應迅速火連續,傳遞消息到細胞核。 在那裡,它發行指令,提示這個細胞分開或者專門化到一個特殊細胞類型或者移居幫助構成這個胚胎的另一部分,等等。 此事務處理,叫作信號換能,是胚胎發展的一個不間斷的活動。
科學家長期知道猬信號要求叫作被磨平的蛋白質的活動。 這在範圍從昆蟲的動物中被展示了到人。
他們也知道在磨平的缺陷,在猬信號內只發揮作用,對人力癌症 - 叫作基礎細胞癌的皮膚癌和叫作 medulloblastoma 的童年腦癌有些病例最突出地負責 -- 並且一些先天缺陷。
然而,他們不知道磨平如何執行其功能,亦不它哪裡位於靶細胞。
現在,通過在細胞的幾種類型進行的一系列的研究在文化的和在 zebrafish 和鼠標胚胎, UCSF 科學家回答了兩個問題。 在這個進程中,他們顯示了直到現在是奧秘一個蜂窩電話要素的重要角色: 一個像天線的結構附有了叫作主要纖毛的細胞。
主要纖毛,結果是擔當在一系列雜技的支點像在猬信號和被磨平的蛋白質之間的移動。 一旦猬鎖上了到其在靶細胞的表面的感受器官,它提示這個細胞對被磨平的移動,位於泡在細胞核附近,對主要纖毛。 確定 Smoothened 在纖毛,反過來,提示猬信號順流信號到中堅力量,發行指令。
或什麼主要纖毛執行促進 Smoothened 的活動如何不是清楚的,研究員请說。 然而,其介入在這個進程中是揭示。
在別處科學家報告了本質上在 (2003 11月 6日) 主要纖毛的該刪除的從細胞導致在神經系統仿造的缺陷起因於猬信號。 然而,他們為什麼不知道。
「此研究如何採取二奧秘 - 被磨平的功能和主要纖毛的角色 - 并且建議他們聯繫的結構」,說這個研究的高級作者,傑里米 Reiter, MD, PhD, UCSF 程序的一名研究員在發展和乾細胞生物,是 UCSF 學院的一部分乾細胞和組織生物。
醫學研究的涵義,他說,是重大的。
猬發信號作用在提示胚胎和成人乾細胞的重要作用區分到組成機體的組織的某些專門化的細胞 -- 例如那些腦子、胰腺和皮膚。 新查找,說 Reiter,提前科學家工作成績使用信號分子處理胚胎乾細胞的分化在培養皿的,打算使用他們替換或重新補充在患者的損壞的組織。
這個發現能是特別重要對神經系統的乾細胞研究,說阿諾德 Kriegstein, MD, PhD, UCSF 學院的院長乾細胞和組織生物。 Kriegstein,一位神經系統的乾細胞科學家,不是這個研究的一個作者。
「猬信號在提示神經系統的乾細胞的分化扮演重要作用到在腦子的各種各樣神經元」,他說。 「發現纖毛的重要在猬信號的應該極大提前對結構的我們的介入的瞭解」,他說。
查找應該加劇研究到某些先天缺陷 (例如 holoprosencephaly 和肢體缺陷的) 原因,并且癌症,說 Reiter。 Smoothened 已經知道是原始致癌基因,如果改變,能够導致癌症的一個正常基因。 但是其與主要纖毛的接近的介入建議後者可能也被牽連,建議療法的一個可能的目標。
寬廣地,主要纖毛的角色說 Reiter,在信號指示的猬的發揮作用在其他信號路,可能的。
科學家遞增在 Smoothened 和主要纖毛的角色移動了。 首先,驅動由他們的在磨平的利息,他們下決心確定它哪裡用這個胚胎表示。 他們通過開發高度特定抗體對蛋白質和應用他們如此執行於八天的鼠標胚胎的組織。 這個研究表示 Smoothened 在這個節點的細胞,在鼠標胚胎內的一個重要早期的組織者組織謹慎地 upregulated 和沿這些交點細胞主要纖毛主要地表示。 這是重大的驚奇。