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Zygotic Development And Stem Cell Formation

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The development of all multicellular organisms starts with the fusion of haploid cells called sperm and egg to form a diploid zygote. A zygote is a totipotent cell that can develop into a complete organism. The zygote undergoes cell division or cleavage to form an 8-cell mass. Until this stage, the cells are spherical, loosely attached, and remain totipotent. Totipotent cells are capable of developing both the embryonic and the extraembryonic tissues. However, as they continue to divide, they...
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Induced Pluripotent Stem Cells

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Stem cells are undifferentiated cells that divide and produce different types of cells. Ordinarily, cells that have differentiated into a specific cell type are post-mitotic—that is, they no longer divide. However, scientists have found a way to reprogram these mature cells so that they “de-differentiate” and return to an unspecialized, proliferative state. These cells are also pluripotent like embryonic stem cells—able to produce all cell types—and are therefore...
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Cleavage and Blastulation

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After a large-single-celled zygote is produced via fertilization, the process of cleavage occurs while zygotes travel through the uterine tube. Cleavage is a mitotic cell division that does not result in growth. With each round of successive cell division, daughter cells get increasingly smaller.
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Embryonic Stem Cells

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Embryonic stem (ES) cells are undifferentiated pluripotent cells, meaning they can produce any cell type in the body. This gives them tremendous potential in science and medicine since they can generate specific cell types for use in research or to replace body cells lost due to damage or disease.
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Leqian Yu1,2, Yulei Wei1,3,4, Jialei Duan5

  • 1Department of Molecular Biology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX, USA.

Nature
|March 18, 2021
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

Los investigadores desarrollaron blastoides humanos a partir de células madre pluripotentes, creando un modelo para el desarrollo humano temprano. Estas estructuras blastoides imitan a los blastocistos humanos, ayudando a la investigación de la embriogénesis y los trastornos del embarazo.

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Área de la Ciencia:

  • Biología del desarrollo
  • Biología de las células madre
  • Medicina de la reproducción

Sus antecedentes:

  • El estudio de la embriogénesis humana está limitado por el acceso restringido a los embriones.
  • Las células madre pluripotentes humanas ofrecen un modelo in vitro para estudios de desarrollo.
  • Los modelos existentes no representan completamente la etapa de blastocisto humano antes de la implantación.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar un modelo del blastocisto humano preimplantado utilizando células madre pluripotentes.
  • Crear un sistema escalable y perturbable para estudiar el desarrollo humano temprano.
  • Investigar los factores que influyen en la formación de blastocistos y los defectos del desarrollo temprano.

Principales métodos:

  • Utilizó células madre pluripotentes humanas ingenuas en un sistema de cultivo tridimensional.
  • Se empleó la diferenciación y la autoorganización de linajes sucesivos para formar estructuras similares a los blastocistos.
  • Estructuras caracterizadas usando morfología, recuento celular, asignación de linaje y secuenciación de ARN de una sola célula.

Principales resultados:

  • Generó 'blastóides humanos' que se asemejan a los blastocistos humanos en morfología, tamaño, número de células y composición del linaje celular.
  • Se demostró la similitud transcriptómica entre los blastoides humanos y los blastocistos a través de la secuenciación de ARN de una sola célula.
  • Los blastoides humanos mostrados se pueden utilizar para la derivación de células madre y el desarrollo posterior en estructuras de periimplantación.

Conclusiones:

  • Los blastoides humanos proporcionan un modelo viable in vitro para estudiar el desarrollo humano temprano y la formación de blastocistos.
  • Este modelo facilita la investigación de los trastornos del embarazo temprano y de los defectos del desarrollo.
  • Se identificaron isoenzimas específicas de la proteína quinasa C como críticas para la formación de cavidades blastoides.