Ученые выяснили, что кривизна эмбриона действует как «инструкция», влияя на синхронизацию деления клеток и активацию генов — открытие перспективно для повышения эффективности ЭКО.
Ученые из Австрийского института науки и технологии (ISTA) продемонстрировали, что эмбрион имеет форму «крючка» не только внешне, но и функционально. Именно кривизна зиготы (оплодотворенной клетки) работает как своего рода инструкция для координированного деления клеток и запуска генов, обеспечивая правильное развитие зародыша. Исследование опубликовано в престижном рецензируемом журнале Nature Physics.
Команда исследователей, работавшая под руководством Нихила Мишры, использовала икру рыбок Danio rerio — прозрачные эмбрионы, удобные для наблюдений в реальном времени. В ходе экспериментов ученые выявили, что кривизна раннего эмбриона определяет последовательность и скорость деления клеток, что в итоге влияет на то, где и когда активируются определенные гены.
Первые деления клеток зародыша происходят очень быстро и без специализации клеток, но вскоре возникают различия: одни клетки начинают активировать одни гены, другие — иные, появляется дифференциация размеров и расположения. Двусторонняя симметрия в одних проекциях и асимметрия в других закладывают основу будущей структуры тела.
Ученые выявили, что матрица геометрических свойств эмбриона запускает волны деления — клетки делятся не одновременно, а поочередно, в стадийной волне, где внутренние «часы» каждого участка отсчитывают момент митоза в зависимости от размера клетки и ее места в системе.
Манипуляции с кривизной зиготы приводили к изменению схемы деления: например, возникали две волны митоза вместо одной, что подтверждает роль геометрии клеточной структуры как фактора ее развития.
Источник: hi-tech.mail.ru