iPon Hírek

Kifordítom, befordítom, mégis embrió

Dátum | 2015. 05. 07.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A Cambridge kutatói háromdimenziós filmfelvételen rögzítették, ahogy egy élő algaembrió fejlődés közben „kifordítja” magát, és gömbből először gombaszerűvé, majd újra gömbbé válik. A felvételen látható sejtcsoport a szó hagyományos értelmében nem nevezhető ugyan embriónak, hiszen a zöldalgák egy kolóniájáról van szó, a szakértők szerint azonban nagyon hasonló mechanizmusok lépnek működésbe az állati embrionális fejlődés kezdeti időszakában is, így az algákon kiválóan tesztelhetők azok a matematikai modellek, amelyeket a morfogenezis, azaz az élő szervezetek alaki és szervi sajátosságai kialakulásának vizsgálatára alkottak meg a kutatók. Az algaembrióknál megfigyelt kifordítódás, ahogy már említettük, nagyon hasonlít az állati embriók fejlődésének gasztruláció nevű szakaszára, amely során az egyrétegű blasztodermából kialakul a három csíralemez. A folyamat során megváltozik a sejtek alakja, intenzív osztódás indul be, és a sejtek komoly vándorlásba kezdenek, és mindezek eredményeként az embrió csészeszerű alakot vesz fel. Az algaembriók esetében a változás ezzel szemben mindössze a sejtek alakjának átalakulása, és a köztük lévő kapcsolódási pontok áthelyeződése révén valósul meg. Az utóbbi folyamat tehát jóval egyszerűbb, mint az állati embriók gasztrulációja, így viszont általa könnyebben megérthetők a fejlődési szakasz kulcslépései.
A kifordítódás a gömb forma behorpadásával kezdődik, majd amikor a belülre kerülő félgömb már nem tud tovább nyomakodni, a külső félgömb teteje szétnyílik, és ez a réteg lesiklik a belül elhelyezkedő dóm falai mentén. Az embrió végül újra gömb alakot vesz fel, ami azonban a folyamat elején belül helyezkedett el, a végén kifelé fog nézni. Az átalakulás nagyjából egy órát vesz igénybe, vagyis a mellékelt felvételeken alaposan felgyorsítva láthatjuk az eseményeket. A szakértők korábban nem voltak bizonyosak abban, hogy pusztán a sejtek alakjának megváltozása elég lehet-e a folyamat végbemeneteléhez, a háromdimenziós felvétel révén azonban sikerült megalkotni egy minden eddiginél részletesebb matematikai modellt, amely pontosan leírja, hogy melyik fázisban milyen alaki változások irányítják a mozgást. Kiderült például, hogy a gömb behorpadása azért következik be, mert a később belülre kerülő félgömb sejtjei összehúzódnak, míg a gömb másik felének építőkövei kitágulnak. A folyamat megfelelő működéséhez mindkét félgömbön aktív alaki változásokra van szükség, vagyis az nem elég, ha egy ponton zsugorodni kezdenek a sejtek, és a másik félgömb passzívan tágulásnak indul a befelé nyomulás eredményeként. A teljes átforduláshoz mindkét gömbrész aktív részvételére szükség van, ami azért érdekes, mert az állati embrionális fejlődés során gyakran csak azon területeket vizsgálják a kutatók, ahol a betüremkedés (invagináció) zajlik, pedig az új eredmények alapján könnyen lehet, hogy ezzel párhuzamosan az embrió más részein is fontos változások indulnak be. A modell tehát olyan fontos, és egyelőre kevéssé értett topológiai folyamatok felderítésében segíthet, mint például hogy hogyan alakul ki a velőlemezen képződő velőbarázdából a velőcső, a központi idegrendszer fejlődési előzménye.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!