Nature:里程碑!首次了解到 人类胚胎发育最初的奥秘

2021-12-13 00:22:28 来源:
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每一个灵长类动物、鸟类、蚯蚓昆虫的最中后期生殖细胞膜都包含一团具有非凡力量的细胞膜,被称为“与此相反”(the organizer),负责引导生殖细胞膜的尾端、前后。微生物学家们因为电子技术、道德的约束,仍然无法在有机体生殖细胞膜当中证实“与此相反”的发挥作用。现在,《Nature》一篇重磅社论,首次观察到生殖细胞膜当中的这类细胞膜。截图可能:Nature5同月23日,来自于旧金山理查森国立大学的微生物学家们在《Nature》期刊登载了这一近期深入研究。他们绕开有机体生殖细胞膜深入研究的限制,将有机体胚胎膜Dreamcast至猪生殖细胞膜当中。最终,他们证实,依靠这些与此相反的生殖能够,可以进一步猪生殖细胞膜生殖不止第二套神经系统。社论创作者、理查森国立大学的细胞膜微生物学家Ali Brivanlou普遍认为这一结果让人愉悦,因为他们挖掘不止可能于不同且相距不大的哺乳昆虫细胞膜可以共享生殖指令。这意味着,与此相反在数亿后期的进化当中即便如此保守。doi:10.1038/s41586-018-0150-y1生殖细胞膜与此相反关于“与此相反”的深入研究显现出很巧妙、无名氏的开始。早在上世纪20年代中后期,德国生殖细胞膜学家Hans Spemann和学生Hilde Mangold企图深入研究脊椎昆虫的生殖细胞膜游离步骤。生殖细胞膜游离是生殖步骤当中通过细胞膜有数的相互作用来决定细胞膜宿命、使其定向分化的一个根本想象。他们以两栖类生殖细胞膜为深入研究碳化,将生殖细胞膜的背唇细胞膜Dreamcast到其他两栖类生殖细胞膜的腹部。结果挖掘不止,Dreamcast的腹部细胞膜但会“游离”或者“有组织”区内的细胞膜生殖成大脑和脊椎的中后期始细胞膜。Hans Spemann将这类生殖细胞膜细胞膜命名为与此相反(比如说被称为Spemann organizers),它们但会刺激肽生殖细胞膜生殖不止第二套神经系统。“与此相反”的挖掘不止被普遍认为是生殖生物学领域的最重要挖掘不止之一,1935年Hans Spemann因此杰不止成就获评诺贝尔生理学或医学奖。2有机体生殖细胞膜的探索此后,微生物学家们陆续在青蛙、鸟和小鼠的生殖细胞膜当中挖掘不止了相似的与此相反。让大家真正疑惑的是,有机体生殖细胞膜当中是否发挥作用这一特殊的细胞膜;也?受电子技术能够和学界原则上的限制,微生物学家在实验室当中观察、操作有机体生殖细胞膜不得超过14天(国际准则以及爱尔兰立法预设的临界值),但是在这期有数无法观察到与此相反细胞膜,所以这一游戏内仍然未有游戏内。在这项最初深入研究当中,Ali Brivanlou课题组与理查森国立大学的核物理学家Eric Siggia团队合作找到了一个的产品,绕开了“14天准则”。他们采集来自于有机体生殖细胞膜的胚胎膜(拥有多向分化潜能的细胞膜),并将其置于于有特定几何图形(只有22毫米宽的小方格)的培养皿当中培养,使其转化相似于生殖细胞膜的结构。有机体生殖细胞膜胚胎膜被游离成相似于生殖细胞膜的结构,用于深入研究生命生殖最中后期期的悄悄(截图可能:Prof. Miodrag Stojkovic/SPL)与此同时,他们还添加了一系列发育因子,进一步其转化最中后期生殖细胞膜当中拥有的各种细胞膜层。结果表明,在这一相似生殖细胞膜的结构当中,发挥作用头顶暗示有与此相反遗传特征的细胞膜。Ali Brivanlou团队将这头顶细胞膜植入生殖12小时的猪生殖细胞膜(相当于生殖14天的有机体生殖细胞膜)。结果挖掘不止,随着猪生殖细胞膜的发育,有机体与此相反细胞膜但会引导区内的猪细胞膜分化并转化第二套猪内皮细胞膜。神奇的是,这些可能于有机体生殖细胞膜的与此相反本身的宿命是生殖成非神经类有组织,但是在被Dreamcast入猪生殖细胞膜之后,它们但会实际上相反区内猪细胞膜的宿命,使其生殖成第二套神经系统。微生物学家们挖掘不止,植入小猪生殖细胞膜当中的有机体细胞膜(深蓝色)能够有组织第二个身体的生殖。(截图可能:I. MARTYN ET AL., NATURE 10.1038/S41586-018-0150-Y (2018))3其他学者的同行伦敦国立大学学院的生殖微生物学家Claudio Stern普遍认为这项深入研究是一个“电子技术退步”,将相似于与此相反的细胞膜在有机体生殖细胞膜都是培育,能够试图深入研究医务人员重构这类细胞膜独特的信号能够。Bar Harbor Jackson 实验室的胚胎膜深入研究员Martin Pera普遍认为这一深入研究电子技术可以带来非常多的探索,例如非常好地理解有机体生殖细胞膜的最中后期生殖,从而找到造成流产的缺陷。然而,Ali Brivanlou普遍认为,这一替换方式并很难只不过替代与此相反在有机体生殖细胞膜当中的生殖深入研究。未来,他想要实质性重构有机体与此相反细胞膜负面影响区内细胞膜的细节。原始不止处:I. Martyn, T. Y. Kanno, A. Ruzo,et al.self-organization of a human organizer by combined Wnt and Nodal signalling.Nature (2018) doi:10.1038/s41586-018-0150-y.23 May 2018
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