Howard Hughes Medical Institute-Forscher haben eine wichtige regelnde Bahn entdeckt, die Froschembryos aktiviert, sich normalerweise zu entwickeln, selbst nachdem, aufspaltend zur Hälfte -- wie geschieht in der Entwicklung von eineiigen Zwillingen.
Die Forscher sagten, dass ihre Ergebnisse vorschlagen, dass Bemühungen möglicherweise, embryonale Stammzellen an schädigendem oder krankem Gewebe des Regenerierten therapeutisch anzuwenden müssen die ähnlichen selbstregulierenden Vorrichtungen ausgleichen, die in den Stammzellen vorhanden sind. Solche Vorrichtungen die Antriebsspindelzellen andernfalls versuchten möglicherweise, in Embryos mit vielen Zellbaumustern zu unterscheiden, eher als, auf ein gewünschtes einzelnes Baumuster Gewebe einschränkend.
Die Forscher, der Student im Aufbaustudium Bruno Reversade und DER HHMI-Forscher Edward M. De Robertis, beide an University of California in Los Angeles, veröffentlichten ihre Ergebnisse im Punkt Am 16. Dezember 2005 der Zapfen Zelle.
Die Experimente wurden empfangen, um mehr über die Vorrichtungen zu lernen, die der Einrichtung eines morphogenetischen Bereichs zugrunde liegen. Dieser Bereich besteht aus einer Steigung von regelnden Proteinen, die Beihilfen, wenn sie die Unterscheidung von embryonalen Zellen organisieren und einem Organismus seiner Gesamtform gibt. Obgleich Forscher gewusst hatten, dass morphogenetische Bereiche für die bemerkenswerte Elastizität des Embryos verantwortlich waren, sehr klein wurde über, wie sie am molekularen waagerecht ausgerichteten arbeiten, sagte De Robertis verstanden.
Für ihre Studien verwendeten Reversade und De Robertis frühe Embryos des Afrikanischen Kröte Xenopus. Weit verbreitet in den embryologischen Studien, Xenopusembryos seien Sie einfach zu wachsen und kann durch Gewebeversetzungstechniken manipuliert werden. Die Forscher studierten Xenopusembryos in der Blastulastufe, die einer hohlen Kugel einiger tausend Zellen ähnelt.
Die Wissenschaftler suchten, mehr über die regelnde Rolle einer Familie der Proteine zu verstehen, die morphogenetische Proteine des Knochens genannt wurden (BMPs). Bestimmte BMPs bekannt, um Schlüsselregler des dorsoventral (Zurück zubauch) Kopierens der Embryos zu sein. In solchem Kopieren unterscheiden dorsale Zellen in neurale Zellen und ventrale Zellen werden epidermiale Zellen.
„Während BMPs bekannt, um in dieser Anlage wichtig zu sein, war es nie möglich gewesen, zum Beispiel einen Embryo zu Gehirnzellen vollständig machen, oder diese morphogenetische Anlage zerstören,“ sagte De Robertis. „Der Embryo versucht immer selbst-zu regeln und wiederherzustellen.“
In ihren Experimenten spalteten die Forscher Xenopusembryos in die dorsalen und ventralen Hälften auf und verwendeten Techniken, die sie aktivierten, BMP zu sperren, der selektiv in die halbierten Embryos signalisiert. Sie beobachteten dann, welche Effekte ihre Manipulationen auf Embryonalentwicklung hatten.
Diese Experimente deckten auf, dass, während die ventrale Hälfte des Embryos spezifische BMPs benötigte, „er zu uns ziemlich schockierend war, dass das dorsale Teil des Embryos ziemlich normalerweise entwickelt,“ sagten De Robertis. Die folgende Reihe der Forscher von Experimenten deckte auf, dass dorsale Entwicklung ein anderes Bauteil der BMP-Familie benötigte, angerufen anti--dorsalizing morphogenetisches Protein (ADMP).
Ihre Studien deckten auf, dass die zwei Arten von Proteinen zur Hälfte zwei des Embryos auf eine Form „des ständigen Schwankens“ geregelt wurden. Zum Beispiel als die Forscher BMP-Signalisierenstufen verringerten, würden ADMP-Stufen und vice versa steigen. Solche Ausgleichsfähigkeit ist eine Taste zur Selbstregulierung im Embryo, sagte De Robertis.