Published on April 19, 2006 at 10:02 AM
福塞斯研究所的研究人員發現了一種新的機制,負責早期左/右的圖案,其中的器官上找出自己身體的左邊或右邊的過程。
這本小說機制的發現,通過三個不同的脊椎動物(青蛙,雞和斑馬魚)研究積累,標誌著第一次,已確定在三個不同的物種圖案在左,右一個單一的共同機制。這種發現可能有深遠的影響顱面發育,右左手的偏好,左/右大腦的主導地位和在人類各種出生缺陷的認識。
一隊福塞斯研究所的科學家邁克爾李文,博士,主任領導, 福塞斯再生和發育生物學中心 ,研究的分子和遺傳因素控制左/右不對稱,並確定了一個新的組件:創建強大的自然離子轉運電壓梯度和pH值的變化。泵的正常酸化亞細胞被控制在非常早期的階段胚胎偏側。他們的研究結果進一步挑戰先前舉行的假說,纖毛(短發像一個細胞結構)的主要代理商,使胚胎的正確位置,沿左,右軸其內部器官。相反,他們的研究顯示,單一的不對稱機制,使睫狀肌,五羥色胺(血清素是參與神經元之間的傳輸信號的化學物質),離子流機制。這一機制通過所有三個脊椎動物的數據得到了加強。這一點很重要,因為之前的數據是非常分散的和不同的不對稱性,控制系統出現在青蛙/小雞胚胎與人/鼠/斑馬魚的胚胎。
“萊文說,”在我們以前的研究中,我們發現,這個發展的事件發生比預計識別離子轉運產生自然生物電的信號,最終控制基因的表達與心臟和內臟器官的位置在青蛙。 “我們現在已經確定並探討了一個額外的組件 - 這本小說機制。一種蛋白質產生電壓和pH梯度的泵,這是第一次,我們窺見了如何利用三種不同的脊椎動物與纖毛運動音樂會的等離子流和前神經遞質的功能。“
結果,將在5月1日發展問題(4月18日)發表的了解人類發展的關鍵。據萊文博士,這項工作對於理解胚胎發育的一個統一的模式顯示,並因此有可能進入人類發展提供重要的啟示。 “偏向左,右不對稱是一個迷人的和醫學上重要的現象,”萊文說。 “左/右不對稱的問題,負責一個大範圍的人類,包括條件,影響心臟,消化系統,肺部和大腦對我們的早期研究。大廈的出生缺陷,我們取得顯著的不對稱性的認識和越來越近,以了解其對人類的影響,這迷人的離子泵已在開發過程中的其他角色,是一種新型的細胞控制機制的金礦。“
萊文博士的研究小組在分子遺傳和生理特性:一本小說,早期,生物物理事件是至關重要的,正確的不對稱氫離子或H +流流。一個藥理屏幕在爪蟾牽連的H +泵H + V - ATP酶(青蛙)胚胎的不對稱性,它指示左,右片面的基因表達。細胞骨架是負責該泵的LR -不對稱本地化過程中首先在青蛙胚胎細胞分裂數。跨質膜 H +通量在四個和八個細胞的階段,因此不對稱,這種不對稱性需要H + V - ATP酶的活性。人為地平衡在H +流的不對稱性,通過增加或減少對雙方同樣,兩個隨機內臟的位置,而不會造成任何其他缺陷。要了解H + V - ATP酶的作用機制,研究人員分離出了它的兩個生理功能,胞漿 pH值和膜電壓梯度(Vmem)規例。變要么pH值或Vmem獨立,直接操縱的H + - V - ATP酶,造成中斷正常LR模式,這表明雙方的生理參數的重要作用。 V - ATP酶的抑製作用也取消了在16細胞階段的5 - 羥色胺的正常本地化,這表明它有助於調節的這種重要的神經遞質的早期流動。這些數據牽連圖案左右軸三個不同的脊椎動物中的H + - V - ATP酶的活性,揭示其活動的上游和下游的機制,並確定為這個重要的離子轉運的新型作用。根據這些意見,他們提出了一個詳細的左/右圖案的早期生理pH和Vmem依賴模型。
邁克爾李文博士。 福塞斯再生和發育生物學中心的福塞斯研究所細胞因子生物學部主任的工作人員的準會員。萊文博士和他的團隊通過實驗方法和數學模型,研究大型格局的形成和生物信息存儲在動物胚胎發育的過程。該實驗室的調查都指向了解細胞和組織之間的信號機制,可以讓一個生命系統能夠可靠地生成和維護一個複雜的形態。萊團隊研究這些過程,在胚胎發育和再生的情況下,特別注重對細胞行為的生物物理學。
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