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时间就是统统!Nature首次发现正确调控发育时间的关键基因

标签:时间,就是,统统,首次,发现,正确,调控,发育,间的  2020-1-9 14:03:51  预览

  

对于胚胎发育来说,时间就是统统。京都大学的一组研究人员行使小鼠细胞奥林巴斯显微镜中的一项新活体成像技术,发现了特定的“时钟基因” ——Hes7会随时间而振荡,从而在脊椎动物中产生椎骨,脊柱和枕骨。

这一发现宣布1月8日的Natue杂志上,揭示了细胞奥林巴斯显微镜的内部通信在正常发育中是如何被控制和准时的,以及这个心理过程涉及哪些化合物。

在胚胎发育过程中,会形成神经和结缔组织的细胞奥林巴斯显微镜排列在一路,开始表达相关基因。这个过程具有规则的节奏时序,发育生物学家将其称为分段时钟(segmentation clock)。形成的重复结构沿身体轴线分布,并产生椎骨和肋骨。

京都大学综合细胞奥林巴斯显微镜材料科学研究所(iCeMS)的发育生物学家Ryoichiro Kageyama及其同事想了解细胞奥林巴斯显微镜内的和谐动力学。到目前为止,科学家们还只是通细致胞奥林巴斯显微镜中单个图像,但没有实时图像研究此过程。

该团队建立了一个系统,逐个细胞奥林巴斯显微镜查看时钟基因的动态。他们将一种新型的荧光蛋白融合到Hes7上,并观察到它在组织内每个细胞奥林巴斯显微镜中的振荡体例,效果发现了时间的耽误。

研究人员使用正常发育的小鼠和失去关键调节因子Lfng的小鼠进行研究,发现控制正常发育的旌旗灯号传导过程存在时间耽误。在旌旗灯号发送器缺少Lfng的情况下网站优化公司,细胞奥林巴斯显微镜内的动态不同步,假如接收器不具有Lfng,则动态会变小。在这两种情况下,动物发育都会受到影响。此前在天赋性脊柱侧凸的病奥林巴斯显微镜例中曾发现了人类Lfng基因内的突变。

Kageyama说:“我觉得在细胞奥林巴斯显微镜间通信中存在适当的时间耽误,这特别很是紧张,这意味着不要太快,不要太慢。” “但这是违背直觉的,由于之前我们简单地认为快速交流始终是最好的。但是,如今我们捕捉的实时图像表现出了沿着胚体发育区域参与的振荡网络的时延控制机制。这注解具有精确时间耽误的细胞奥林巴斯显微镜间通信,对于正常发育至关紧张。”

这项研究揭示了如何控制和准时细胞奥林巴斯显微镜内的通信,并指出能进步观察到的纠正这种机制的小化合物新疆人事考试中心网,也可用于治疗某些天赋性疾病奥林巴斯显微镜。更广泛地讲,这种耽误控制同步的思想可以应用于天然界中各种其他情况下看到的其他节奏征象,例如电和化学振荡。

(生物通:万纹)

原文题目:

Diaz-Cuadros, M et al. "In vitro characterization of the human segmentation clock" Nature DOI: 10.1038/s.biz6-019-1885-9