18:13 2022-01-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Proteina „Lefty” întărește controlul dezvoltării embrionare
_ Proteina „Lefty” întărește controlul de dezvoltare embrionară
O proteină cunoscută sub numele de Lefty pompează frânele pe măsură ce embrionii umani încep să se diferențieze în oasele, țesuturile moi și organele care ne formează.
Această proteină inhibitoare este esențială în timpul stadiile incipiente ale vieții, când soarta celulelor stem embrionare este determinată de calea de semnalizare nodale, potrivit bioștiinților de la Rice University.
Experimentele din laboratorul lui Rice's Aryeh Warmflash și conduse de cercetătorul postdoctoral Lizhong Liu au vizualizat pentru pentru prima dată mecanismul prin care Nodal și Lefty interacționează pentru a specifica viitorul plan al corpului la un embrion de mamifer.
Rezultatele lor apar în jurnalul cu acces deschis Nature Communications.
Studiul arată nu numai modul în care moleculele de semnalizare nodale, cunoscute sub numele de morfogene, sunt ținute sub control de către Lefty, ci și că proteinele nodale sunt transmise direct de la celulă la celulă, declanșatoare. transcrierea inelului a noilor Nodali de către destinatar. În același timp, un val de transcripție Lefty este declanșat tranzitoriu în celule atunci când primesc pentru prima dată Nodal, reglând viteza undei.
„Practic, arătăm că mai degrabă decât gradienții de formare și instruire a proteinelor. celulele pentru a deveni diferite tipuri de celule, moleculele implicate nu difuzează deloc”, a spus Warmflash. „În schimb, celulele transmit semnalul astfel încât fiecare celulă să producă semnalul și să-l transmită vecinului său, ceea ce determină vecinul să-l producă și așa mai departe. Este un fel ca un joc de telefon.”
The Modelul experimental unic dezvoltat de Warmflash și echipa sa de-a lungul mai multor ani le permite să vadă stadiile incipiente ale gastrulației, în timpul cărora au loc etapele inițiale de diferențiere. Coloniile circulare de celule nu seamănă cu embrionii și urmează etica stabilită, dar celulele comunică și reacţionează într-un mod realist, deoarece se diferențiază în trei straturi germinale caracteristice — ectodermul, mezodermul și endodermul — de la centru spre margine.
Dar de fapt vizualizarea proteinei Nodal a fost, până acum, o problemă. Pentru noul studiu, Liu a găsit o modalitate de a adăuga etichete fluorescente la proteina Nodal care nu compromite în niciun fel gastrulația.
„Trebuia să ne asigurăm că eticheta fluorescentă nu afectează funcția. ”, a spus Liu, care a petrecut doi ani să găsească o soluție. „Deoarece eticheta este atât de mare – în esență jumătate din molecula combinată cu proteina Nodal – nu știam dacă va afecta secreția (de către celule) sau difuzia.”
Odată asigurată eticheta. era benign, laboratorul a început să urmărească progresia lui Nodal timp de până la 42 de ore în diferite configurații ale coloniei și cu sau fără cele două variante umane ale lui Lefty. Ei au descoperit că, fără prezența lui Lefty, difuzia nodale către centrul coloniei a progresat mult mai repede.
Liu a spus că capacitatea de a urmări proteinele individuale într-un sistem de mamifere ar putea duce la descoperiri despre mecanismele prin care morfogenul și inhibitorii își revendică teritoriile.
În mod tradițional, se crede că modelele apar deoarece unele proteine difuzează mai repede decât altele, a spus Liu. Activitatea locală a nodului ar putea provoca producerea de Lefty, care difuzează mai departe decât Nodal și limitează semnalul la un teritoriu de o anumită dimensiune, o teorie despre care a spus că nu a fost testată riguros.
Spre surprinderea cercetătorilor, observarea directă a moleculelor endogene nu a arătat niciun semn de difuzie nodale. În schimb, unda care se mișcă spre interior este rezultatul noilor proteine nodale produse de fiecare celulă, care apoi îl determină pe vecinul ei să facă același lucru.
Laboratorul a putut demonstra că acest lucru este esențial pentru val prin crearea de celule. cărora le lipsește proteina Nodal. Aceste celule ar putea primi semnalul, dar nu-l transmite vecinilor lor.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că, deși Lefty nu a difuzat în experimentele lor de gastrulatie, se poate deplasa pe o rază mult mai lungă în alte contexte.
„Vrem să înțelegem ce determină difuzivitatea proteinelor Lefty într-un mod dependent de context”, a spus Liu. „Oare pentru că cele două variante de Lefty uman prezintă modele de difuzivitate și expresie diferite? Este o provocare să răspundem la această întrebare, deoarece sunt foarte asemănătoare atât la nivel de ADN, cât și la nivel de aminoacizi. Va trebui să găsim o modalitate de a le distinge.
„Un alt lucru care ne interesează este să știm cum Nodal și Lefty cooperează cu alți cofactori pentru a defini axa corpului”, a spus el. „Unde este capul, unde este coada, unde sunt partea stanga si dreapta? Știm că Nodal lucrează cu co-receptori pentru a face acest lucru la peștii zebră, dar în celulele superioare de mamifere, co-receptorul ar putea fi fundamental diferit.”
Comentarii:
Adauga Comentariu