Nowa rola dla beta-kateniny: kluczowy element w formowaniu osi zarodkowej?

WarsawNajnowsze badania ukazują, jak w trakcie rozwoju zarodkowego formuje się kierunek od głowy do ogona naszego ciała. To właśnie ten kierunek decyduje o miejscu, w którym będą znajdować się nasza głowa i ogon. Naukowcy dawniej sądzili, że głównymi czynnikami były sygnały Nodal i BMP. Jednak teraz nowe odkrycia wskazują, że kluczową rolę odgrywa beta-katenina.

Oś głowa-ogon jest kluczowa dla:

• Określania orientacji ciała
• Umiejscowienia otworów ciała, takich jak usta i odbyt
• Aktywacji genów regulacyjnych
• Kierowania rozwojem konkretnych typów komórek i tkanek

U myszy ten układ kształtuje się we wczesnym etapie rozwoju, zaledwie kilka dni po zapłodnieniu. W tym stadium zarodek ma dwie warstwy komórek i dodatkową warstwę komórek na górze. Dolna warstwa, zwana endodermą trzewną, tworzy nową grupę komórek. Te nowe komórki przesuwają się na krawędź i zatrzymują w połowie, wskazując miejsce, z którego głowa będzie się rozwijać z wewnętrznej warstwy komórek, z epiblastu. Ogon powstaje po przeciwnej stronie. Naukowcy przypuszczali, że ten proces jest kontrolowany przez sygnały Nodal i BMP. Epiblast emituje Nodal, podczas gdy górna warstwa uwalnia BMP.

Naukowcy z Instytutów Maxa Plancka odkryli, że nawet bez BMP grupa komórek AVE może powstać z komórek VE. Stworzyli nowy model przypominający embrion, używając mysich komórek macierzystych, które poddano działaniu czynników wzrostu. W tym modelu rolę BMP przejął beta-katenina.

Zobacz również:

Dzisiaj · 13:23

Niezwykłe siły mechaniczne a ekspresja genów

„Nasze dwuwarstwowe klastry przypominające zarodki były niezbędne,” powiedział Christian Schröter z Instytutu Biologii Molekularnej i Fizjologii Maxa Plancka. „Te klastry pochodzą z jednego rodzaju komórek macierzystych. Mają taką samą strukturę genetyczną i wykorzystują te same metody komunikacji. Ta jednolitość była kluczem do naszego sukcesu.”

Badanie to nie odpowiada na wszystkie pytania, ale pokazuje, że beta-katenina odgrywa kluczową rolę. Wskazuje, że zarodki mogą rozwijać się na różne sposoby. Pogłębienie wiedzy na temat tych procesów może pomóc nam lepiej zrozumieć biologię rozwoju.

Najnowsze badania zmieniają nasze zrozumienie procesu formowania głównej osi zarodka. Beta-katenina odgrywa nową rolę, co skłania nas do przemyślenia znaczenia sygnałów Nodal i BMP. To odkrycie może pomóc w tworzeniu lepszych modeli do badania rozwoju człowieka.