НОВОСТИ

 
26 февраля 2019 г.

Большой и очень многоклеточный человек получается из одной-единственной клетки – оплодотворённой яйцеклетки. Она делится, превращается в небольшой шар, шар меняет форму, появляются зачатки тканей и органов. Всем превращениям зародыша сопутствуют изменения в активности генов, которые работают строго в своё время. В общих чертах ход эмбрионального развития был известен давно, но эти общие черты так и оставались слишком общими.

Зародыш мыши в возрасте десяти с половиной дней эмбрионального развития.

Чтобы узнать детали, нужно разобрать эмбрион по клеткам так, чтобы их не повредить; каждую клетку нужно снабдить меткой, чтобы знать, какое место она занимала в целом зародыше; наконец, нужно уметь прочитать РНК, синтезированную в одной клетке – именно по РНК, которые представляют собой копии с тех или иных участков ДНК, можно судить по активности тех или иных генов. Только сейчас в руках биологов появились инструменты, позволяющие проследить за судьбами отдельных зародышевых клеток и за активностью отдельных генов.

В прошлом году в Science вышло сразу три статьи, в которых на примере эмбрионов рыбы Danio rerio (полосатый данио) и шпорцевой лягушки было подробно расписано, какие гены, где именно и когда именно работают во время эмбрионального развития. Но рыба – это рыба, а лягушка – это лягушка, и хотя многие законы эмбриогенеза распространяются на всех позвоночных, всё же хотелось бы узнать такие же подробности про млекопитающих.

И вот сейчас исследователи из Кембриджа опубликовали в Nature подробную карту генетической активности для мышиного эмбриона на этапе гаструляции, между 6,5 и 8,5 днями после оплодотворения. Эту стадию развития выбрали не случайно: именно во время гаструляции в результате сложных клеточных перемещений и клеточной дифференцировки появляются так называемые три зародышевых листка – особые скопления клеток, из которых потом появятся все органы и ткани.

Карта активности генов в разных клетках зародыша мыши между 6,5 и 8,5 днями развития.

Авторы работы проанализировали функционирование генов в 116 312 клетках. Из полученных данных сделали интерактивную карту, на которой зародыш представал скоплением разноцветных точек, где каждая точка соответствовала одной клетке, а клетки с одинаковой генетической активностью были одного цвета.

С помощью такой карты можно представить, как мутации в тех или иных генах сказываются на эмбриогенезе и дальнейшей судьбе организма. Так, самим исследователям карта помогла понять, как срабатывают мутации в гене Tal1, от которого зависит развитие клеток крови. Если Tal1 начинает работать не там и не тогда, когда надо, может начаться лейкемия. Эксперименты ставили с зародышами-химерами, в которых нормальные, здоровые клетки были смешаны с клетками, у которых в Tal1 были мутации; результаты, полученные в эксперименте, сопоставляли с картой генетической активности.

В результате удалось понять, что мутантные клетки не просто переходят с правильного пути развития на неправильный, по которому начинают решительно идти. Наоборот, в них включаются одновременно несколько генетических программ, как если бы мутация сбивала их с толку и они начинали колебаться, что им делать дальше.

В другой статье, также опубликованной в Nature, речь тоже идёт о мышином эмбрионе, но на более поздней стадии развития, между 9,5 и 13,5 днями после оплодотворения. Исследователи из Алленовского института при Вашингтонском университете захотели выяснить, какие генетические программы управляют развитием отдельных тканей и органов. Для этого они следили за активностью генов примерно в 2 млн клеток из 61 эмбриона, из которых должны были получиться мышцы, мозг, кожа, желудок и пр.

Хотя для непрофессионала в полученных результатах мало наглядности, обе работы помогают вывести на новый уровень наши знания о законах, управляющих развитием зародыша. А знания эти важны как с фундаментальной, так и с практической точки зрения, если мы хотим защитить себя от различных расстройств, которые берут начало в первых днях жизни эмбриона.

Источник: НАУКА И ЖИЗНЬ

Есть вопрос или комментарий?..


Ваше имя Электронная почта
Получать почтовые уведомления об ответах:

| Примечание. Сообщение появится на сайте после проверки модератором.


Вернуться в раздел НОВОСТИ

Регистрация ЛСCRO Биоконсалтинг предлагает любые виды услуг по юридическому оформлению лекарственных средств на территории РФ....
Открыть раздел Регистрация ЛС
ЦТМ г.СухумЦентр трансляционной медицины (ЦТМ) «Биоконсалтинг» г....
Открыть раздел ЦТМ г.Сухум
Подработка для студентов! Участие в медицинских-научных исследованиях. Исследования проводятся в течении 4-х дней (2+2 через 2 недели) (оплата от 3 000 рублей в день)....
Открыть раздел Вакансии
ЦТМ г.СухумЦентр трансляционной медицины (ЦТМ) «Биоконсалтинг» г....
Открыть раздел ЦТМ г.Сухум
Политика в области качестваОсновная цель деятельности Общество с ограниченной ответственностью «Биоконсалтинг» (далее ООО «Биоконсалтинг») – проведение токсикологических,...
Открыть раздел Политика в области качества
The LineAct Platform