• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
595
Танцующие эмбрионы
Физиология
У растений, как и у животных, стволовые клетки могут превращаться в различные типы клеток. Стволовые клетки растущей верхушки этой резуховидки (Arabidopsis) скоро станут цветком

Танцующие эмбрионы

После слияния сперматозоида с яйцеклеткой и образования зиготы, еще до того, как зародыш имплантируется в стенку матки, начинается первый этап эмбриогенеза – дробление. Зигота митотически делится с образованием дочерних клеток – бластомеров, при этом общего увеличения ее объема не происходит. Из одних бластомеров, расположенных на поверхности, впоследствии формируется трофобласт, из которого разовьется плацента, орган, связывающий зародыш с материнским организмом. Из других, расположенных внутри – эмбриобласт, из него будет развиваться ребенок. Но как клетки выбирают свою судьбу – становиться эмбриональными или быть «обслуживающим персоналом»?

Ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии, EMBL, European Molecular Biology Laboratory (Германия), исследовали этот вопрос, экспериментируя с мышиными эмбрионами. Бластомеры за счет перестроек цитоскелета и клеточной мембраны перемещаются друг относительно друга. Ученые выяснили, что, в зависимости от того, насколько сильно клетка умеет определенным образом сокращаться, она переместится внутрь и станет эмбриональной или останется на поверхности и даст начало плаценте: клетки, которые сокращаются как минимум в полтора раза сильнее, чем их соседи, движутся внутрь. Но почему одни клетки сокращаются сильнее, чем другие?

Цитоскелет клетки – актиновые нити микрофиламентов, связанные с сократительными белками типа миозинов, и микротрубочки из белка тубулина - это не только собственно «скелет» клетки, это подвижная структура, которая непрерывно преобразуется в соответствии с текущими задачами, и заодно выполняющая ряд регуляторных функций.

Говорят, что у цитоскелетных конструкций есть полярность, например, это полярность нитей митотического веретена, управляющих движением хромосом к разным полюсам клетки при ее делении. У упорядоченно расположенных клеток, например, у клеток эпителия, выстилающих стенку сосуда, верхушечный (апикальный) полюс будет «смотреть» внутрь сосуда, а основание (базальный полюс) будет там, где клетки прикреплены к подложке. Между полюсами упорядоченно располагаются белковые комплексы, обеспечивающие функции цитоскелета.

Ученые обнаружили, что при дроблении зиготы разные бластомеры получают разное количество апикальных белков цитоскелета, и клетки, которым досталось меньше определенных апикальных белков, сокращаются сильнее. Наоборот, клетки, получившие больше апикальных белков, сокращаются слабее.

Правда, результат следующего эксперимента удивил исследователей. Они остановили перемещения клеток внутри развивающейся бластоцисты, проведя эксперимент с эмбрионами-нокаутами по гену Myh9, кодирующему белок миозин-9. Ожидалось, что клетки, которые должны бы были уйти внутрь, но принудительно оставленные на поверхности, станут клетками плаценты. Однако они все равно становились эмбриональными клетками.

27872285595_399fec1e80_o-r iii--compressor.jpg

Как было показано годом раньше, все клетки эмбриона в первые дни его существования немного «танцуют», это можно представить в виде волн сокращений. Но к третьему-четвертому дню жизни эмбриона клетки, которые дадут начало плаценте, уже не «танцуют». Если эти данные будут справедливы и для эмбриона человека, а первые этапы развития мышиных и человеческих эмбрионов похожи, их смогут использовать врачи, проводящие экстракорпоральное оплодотворение, в процессе предимплантационных диагностических тестов оплодотворенных эмбрионов. Знание о том, какие клетки станут плацентарными, а какие эмбриональными, даст возможность выбрать ту или другую для проведения генетического скрининга.

Фото: https://www.flickr.com ZEISS Microscopy. Авторские права https://creativecommons.org, был изменен размер картинки и https://www.flickr.com

Подготовила Мария Перепечаева

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments