在被发现的青蛙胚胎的卓越的发展路

霍华德・休斯医疗学院研究员发现了在一半以后使青蛙胚胎通常开发，在被分裂的重要管理路 -- 发生在同卵双生的发展。

研究员说他们的发现建议工作成绩治疗地应用胚胎干细胞于重新生成损坏的或害病的组织可能必须解决相似的自我调整的结构当前在干细胞。 这样结构也许否则驱动干细胞尝试区分到与许多细胞类型的胚胎，而不是制约对组织的一种期望唯一类型。

研究员、研究生布鲁诺 Reversade 和 HHMI 调查员爱德华 M. De Robertis，两个在加州大学洛杉矶分校，在 2005年 12月 16日，日记帐细胞的问题发布了他们的发现。

实验被设想为了解更多关于强调一个 morphogenetic 域的设置的结构。 此域包括在组织胚细胞分化的帮助和产生有机体其整体形状管理蛋白质的梯度。 虽然研究员知道 morphogenetic 域对胚胎的卓越的恢复力负责，很少了解关于他们如何发挥作用在分子级， De Robertis 说。

对他们的研究， Reversade 和 De Robertis 使用了非洲蟾蜍非洲有爪蛙的早期的胚胎。 用途广泛在胚胎学的研究，非洲有爪蛙胚胎中请是容易增长并且能用组织移植技术操作。 研究员学习了在囊胚阶段的非洲有爪蛙胚胎，类似于几千个细胞一个空心范围。

科学家寻求了解更多关于蛋白质系列的管理角色称骨头 morphogenetic 蛋白质的 (BMPs)。 某些 BMPs 知道是背腹 (回到腹部) 仿造的关键管理者胚胎。 在这样仿造，背部细胞区分到神经系统的细胞，并且腹细胞成为表皮细胞。

“当 BMPs 知道是重要的在此系统时，未曾是可能的，例如，完全地把胚胎变成脑细胞，或者毁坏此 morphogenetic 系统”， De Robertis 说。 “这个胚胎总是设法自调控和收回”。

在他们的实验，研究员分裂了非洲有爪蛙胚胎成背部和腹一半并且使用了使他们禁止选择性地发信号在被对分的胚胎的 BMP 的技术。 他们然后观察了什么作用他们的处理有在胚胎发展。

这些实验表示，当这个胚胎的腹一半要求了特定 BMPs 时， “它是相当可怕的对我们相当通常被开发的胚胎的背部部分”，说 De Robertis。 实验研究员的下系列表示背部发展要求了 BMP 系列的另一位亲属，告诉反dorsalizing morphogenetic 蛋白质 (ADMP)。

他们的研究表示这二在这个胚胎的二个一半的蛋白质调控 “跷跷板”方式。 例如，当研究员减少了 BMP 信号电平， ADMP 级别将上升，反之亦然。 这样赔偿能力是关键字对在这个胚胎的自动调整，说 De Robertis。

然而，对于他们的意外，当他们禁止了所有相关管理者的活动 -- BMP2， 4 和 7 和 ADMP -- 这个胚胎的整个表面成为神经系统的组织。 “这是您在胚胎几乎从未看到，说 De Robertis 类型的一个主要转换。 “它告诉我们 BMPs 在一个自我调节 morphogenetic 域的设置扮演关键的作用背腹仿造的”。 另外，研究员识别 “请通过有选择性禁止 BMPs 优化”这个 morphogenetic 域的一定数量的其他管理分子。

其中一最显著的成果来自科学家嫁接从背部或腹 BMP 来源的材料到 BMP 被耗尽的胚胎的实验。 嫁接恢复了胚胎的基本队形。

“我们认为这查找是重要在向显示这个胚胎由 BMP 二个梯度很可能仿造 -- 一从背部端和一个从腹”， De Robertis 说。 “每次做一个理想的婴孩，这些实验告诉我们，谎言的关键字在能力有将保证一个稳健发展系统多次导致同一个结构的一个双梯度”，他说。

根据 De Robertis，发现的这样自我调整的系统能有工作成绩的重要涵义使用干细胞使组织充满活力丢失对疾病或创伤。

“当您设法区分干细胞体外时，您倾向于获得不同的细胞类型的复杂混合”，他说。 因为细胞尝试对自调控到做胚胎， “这，我们认为，是。 并且正我们发现 BMP 系统自调控跷跷板方式，在干细胞的其他增长因子信号系统也许是自动调整的用同样这样”。 因此，干细胞研究员也许发现它必要完全地击倒自我调整的系统， De Robertis 和 Reversade 执行与 BMP 系统，导致干细胞生产特定组织。

De Robertis 和他的同事计划测试其他发展管理路如何也许集成与 BMPs。 这样的最终目标学习，他说，将了解蜂窝电话信号复杂机械作为管理胚胎发展的 “集成分子电路”。

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