Срочные новости раздела
Биологи воспроизвели в лаборатории «часы сегментации» при развитии позвоночника

Биологи воспроизвели в лаборатории «часы сегментации» при развитии позвоночника

Исследователи из Европейской молекулярно‑биологической лаборатории (EMBL) в Барселоне создали 3D-модель in vitro, которая имитирует, как структуры-предшественники, дающие начало позвоночнику, формируются во время эмбрионального развития человека, сообщает EMBL.

Пара сомитов. Синий — ядерный маркер (DAPI), красный — апикальный маркер (ZO-1)© Ebisuya Group/EMBL

Позвоночный столб является центральной опорной структурой скелета у всех позвоночных. Он не только служит местом крепления мышц, но и защищает спинной мозг и нервные корешки. Нарушения в его развитии вызывают редкие наследственные заболевания.

Позвоночный столб состоит из 33 позвонков, которые образуют пары структур-предшественников – сомиты. Они дают начало не только нашим позвонкам, но и нашим ребрам и скелетным мышцам. Чтобы гарантировать правильное формирование этих структур, развитие сомитов строго регулируется, и каждая пара сомитов возникает последовательно, в определенный момент времени. Этот процесс контролируют «часы сегментации» – группа генов, создающих колебательные волны. Каждая волна порождает новую пару сомитов.

В эксперименте ученым из EMBL впервые удалось воспроизвести этот процесс в лаборатории и создать периодические пары зрелых сомитов человека: они разработали 3D-модель образования сомитов человека «в чашке». Этот процесс называется сомитогенезом.

Команда культивировала индуцированные человеком плюрипотентные стволовые клетки (hiPSC) в «коктейле» сигнальных молекул, которые помогают сформировать роль и функцию клетки. Через три дня клетки начали удлиняться и образовывать переднюю (вверху) и заднюю (внизу) оси. В этот момент ученые добавили матригель в культуральную смесь. Матригель — это белковая смесь, необходимая для многих процессов развития. В конечном итоге образовались сомитоиды — эквиваленты сомитов человека.

Чтобы проверить, регулируют ли «часы сегментации» сомитогенез в этих сомитоидах, исследователи отслеживали закономерности в экспрессии HES7 – основного гена, участвующего в этом процессе. Они обнаружили явные признаки колебаний, особенно перед началом сомитогенеза.

Далее авторы работы планируют выращивать сомитоиды разных видов и сравнивать их. Исследователи уже включили в исследование несколько видов млекопитающих – кроликов, крупный рогатый скот и носорогов, – создавая в лаборатории «зоопарк стволовых клеток».

Статья опубликована в журнале Nature Communications Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Биологи Московского университета выяснили, что активные формы кислорода контролируют прорастание пыльцы и оплодотворение цветковых растений. Такие молекулы крайне охотно окисляют различные
подробнее...

Ученые эксперимента ALICE на Большом Адроном Коллайдере произвели первые в истории науки прямые наблюдения за так называемым эффектом «конуса смерти», который представляет собой проявление теории
подробнее...

Исследовательская группа под руководством ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) описала возможный биологический механизм, связывающий два заболевания, при котором рак молочной
подробнее...

Американские ученые выяснили, как небольшие генетические изменения позволили электрическим рыбам развить электрические органы. Открытие может помочь исследователям определить генетические мутации,
подробнее...

Работа примерно половины антибиотиков основана на том, что они подавляют активность рибосом, синтезирующих необходимые для жизни клетки белки. Однако рибосомы у грибков и человека очень похожи,
подробнее...

Коллаборация исследователей при участии специалистов Международной лаборатории биоинформатики НИУ ВШЭ представила новый способ борьбы с трудноизлечимой меланомой. Ученые обнаружили, что одна из форм
подробнее...

Немецкие физики применили технику времяпролетной визуализации к вырожденному атомному ферми-газу в оптической ловушке для исследования механизма образования атомами куперовских пар. Спаривание
подробнее...

Исследователи из Бостонского колледжа (США) обнаружили новую частицу — так называемую аксиальную моду Хиггса. Материалы, содержащие эту частицу, могут служить квантовыми датчиками для оценки других
подробнее...

Палеонтологи изучили покровы хорошо сохранившегося экземпляра пситтакозавра и обнаружили у него пупочный рубец (фактически пупок), как у некоторых крокодилов и ящериц. Это первая находка пупка среди
подробнее...

Физики превратили пару кристаллов времени в искусственный кубит с эффектом обратной связи и исследовали его динамику. Сами кристаллы представляли собой магнонные конденсаты, сформированные в жидком
подробнее...

Команда ученых из ВШЭ, Сколтеха, МПГУ, МИСИС создала нанофотонный микрофлюидный сенсор, потенциально применимый для диагностики, сопровождения и оценки эффективности лечения онкологических
подробнее...

Биоинформатики ИТМО разработали сервис для анализа клеточного метаболизма — биохимических реакций, отвечающих за жизнедеятельность клеток, — Shiny GATOM. В отличие от аналогов предложенный инструмент
подробнее...

Сингапурские физики сообщили о первом успешном пленении нейтральных атомов индия в магнитооптической ловушке. Для этого они использовали их лазерное охлаждение с метастабильного состояния. В
подробнее...

Коллаборация MicroBooNE подвела итоги нескольких лет работы по проверке гипотезы о том, что причиной аномального сигнала детектора MiniBooNe стал избыток электронных нейтрино. Три разные группы
подробнее...

Ученые Института математических проблем биологии РАН (Пущино) провели компьютерное исследование структурных и физических свойств самоорганизующихся пептидных нанотрубок на основе дипептида
подробнее...

Научная группа из Сколтеха и Сеченовского университета напечатала на 3D-принтере образцы из пористого сплава железа и кремния — создатели считают этот материал перспективным для дизайна костных
подробнее...

Международный коллектив, объединивший исследователей из разных областей, среди которых и антрополог МГУ, исследовал ДНК из семи захоронений кыргызстанских кладбищ Кара-Джигач и Бурана, где,
подробнее...

Новое исследование британских ученых раскрывает механизм, с помощью которого гены, кодирующие подмножество длинных некодирующих РНК, взаимодействуют с соседними генами, регулируя развитие и функцию
подробнее...