在被發現的青蛙胚胎的卓越的發展路

霍華德・休斯醫療學院研究員發現了在一半以後使青蛙胚胎通常開發，在被分裂的重要管理路 -- 發生在同卵雙生的發展。

研究員說他們的發現建議工作成績治療地應用胚胎乾細胞於重新生成損壞的或害病的組織可能必須解決相似的自我調整的結構當前在乾細胞。 這樣結構也許否則驅動乾細胞嘗試區分到與許多細胞類型的胚胎，而不是制約對組織的一種期望唯一類型。

研究員、研究生布魯諾 Reversade 和 HHMI 調查員愛德華 M. De Robertis，兩個在加州大學洛杉磯分校，在 2005年 12月 16日，日記帳細胞的問題發布了他們的發現。

實驗被設想為瞭解更多關於強調一個 morphogenetic 域的設置的結構。 此域包括在組織胚細胞分化的幫助和產生有機體其整體形狀管理蛋白質的梯度。 雖然研究員知道 morphogenetic 域對胚胎的卓越的恢復力負責，很少瞭解關於他們如何發揮作用在分子級， De Robertis 說。

对他們的研究， Reversade 和 De Robertis 使用了非洲蟾蜍非洲有爪蛙的早期的胚胎。 用途廣泛在胚胎學的研究，非洲有爪蛙胚胎中请是容易增長并且能用組織移植技術操作。 研究員學習了在囊胚階段的非洲有爪蛙胚胎，類似於幾千個細胞一個空心範圍。

科學家尋求瞭解更多關於蛋白質系列的管理角色稱骨頭 morphogenetic 蛋白質的 (BMPs)。 某些 BMPs 知道是背腹 (回到腹部) 仿造的關鍵管理者胚胎。 在這樣仿造，背部細胞區分到神經系統的細胞，并且腹細胞成為表皮細胞。

「當 BMPs 知道是重要的在此系統時，未曾是可能的，例如，完全地把胚胎變成腦細胞，或者毀壞此 morphogenetic 系統」， De Robertis 說。 「這個胚胎總是設法自調控和收回」。

在他們的實驗，研究員分裂了非洲有爪蛙胚胎成背部和腹一半并且使用了使他們禁止選擇性地發信號在被對分的胚胎的 BMP 的技術。 他們然後觀察了什麼作用他們的處理有在胚胎發展。

這些實驗表示，當這個胚胎的腹一半要求了特定 BMPs 時， 「它是相當可怕的對我們相當通常被開發的胚胎的背部部分」，說 De Robertis。 實驗研究員的下系列表示背部發展要求了 BMP 系列的另一位親屬，告訴反dorsalizing morphogenetic 蛋白質 (ADMP)。

他們的研究表示這种二在這個胚胎的二個一半的蛋白質調控 「蹺蹺板」方式。 例如，當研究員減少了 BMP 信號電平， ADMP 級別將上升，反之亦然。 這樣賠償能力是關鍵字對在這個胚胎的自動調整，說 De Robertis。

然而，對於他們的意外，當他們禁止了所有相關管理者的活動 -- BMP2， 4 和 7 和 ADMP -- 這個胚胎的整個表面成為神經系統的組織。 「這是您在胚胎幾乎從未看到，說 De Robertis 類型的一個主要轉換。 「它告訴我們 BMPs 在一個自我調節 morphogenetic 域的設置扮演關鍵的作用背腹仿造的」。 另外，研究員識別 「请通過有選擇性禁止 BMPs 優化」這個 morphogenetic 域的一定數量的其他管理分子。

其中一最顯著的成果來自科學家嫁接從背部或腹 BMP 來源的材料到 BMP 被耗盡的胚胎的實驗。 嫁接恢復了胚胎的基本隊形。

「我們認為這查找是重要在向顯示這個胚胎由 BMP 二個梯度很可能仿造 -- 一從背部端和一个從腹」， De Robertis 說。 「每次做一個理想的嬰孩，這些實驗告訴我們，謊言的關鍵字在能力有將保證一個穩健發展系統多次導致同一個結構的一個雙梯度」，他說。

根據 De Robertis，發現的這樣自我調整的系統能有工作成績的重要涵義使用乾細胞使組織充滿活力丟失對疾病或創傷。

「當您設法區分乾細胞體外時，您傾向於獲得不同的細胞類型的複雜混合」，他說。 因為細胞嘗試對自調控到做胚胎， 「這，我們認為，是。 并且正我們發現 BMP 系統自調控蹺蹺板方式，在乾細胞的其他增長因子信號系統也許是自動調整的用同樣這樣」。 因此，乾細胞研究員也許發現它必要完全地擊倒自我調整的系統， De Robertis 和 Reversade 執行與 BMP 系統，導致乾細胞生產特定組織。

De Robertis 和他的同事計劃測試其他發展管理路如何也許集成與 BMPs。 這樣的最終目標學習，他說，將瞭解蜂窩電話信號複雜機械作為管理胚胎發展的 「集成分子電路」。

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