胚性遺伝子振動器の自己組織化 空間時間波のパターン
Charisios D Tsiairis1, Alexander Aulehla1
1Developmental Biology Unit, European Molecular Biology Laboratory (EMBL), 69117 Heidelberg, Germany.
Cell
|February 13, 2016
まとめ
脊椎動物の胚の発達には,プレソミティック・メソデーム (PSM) 細胞が構造に編成される. これらの細胞は自己組織化し 振動を同期し 波のパターンを再構築し 発達に不可欠です
科学分野:
- 発達生物学
- 細胞動態
- システム生物学
背景:
- 脊椎動物胚における脊椎の前駆体であるソミットは,プレソミトメソダーム (PSM) から発生する.
- PSM細胞はシグナル振動を示し,ソミトゲネシスに必要な周期的な波パターンを生成します.
- PSMの自己組織化と波紋形成を制御する正確なメカニズムは,まだ完全に理解されていません.
研究 の 目的:
- プレソミト性メソデーム細胞の自己組織化能力を研究する.
- PSMで観察された複雑な波のパターンの起源を明らかにする.
- 細胞同士の相互作用とシグナルの役割を理解し,秩序のない状態から秩序を確立する.
主な方法:
- プレソミット性メソデーム細胞のリアルタイム画像と組み合わせた in vitro ランダム化戦略を使用した.
- ランダム化されたPSM細胞の出現する空間的配置と振動動性を分析した.
- 細胞の同期と波のパターンの再確立におけるノッチ信号の関与を調査した.
主要な成果:
- ランダム化されたPSM細胞は,自発的に複数のミニチュア発生PSM (ePSM) 構造に自己組織化した.
- これらのePSM構造は,定義された内在の長さのスケールを持つオーダーされたマクロスコープの空間配置を示した.
- 細胞はノッチシグナルに依存した方法で振動の活発な同期を示し,波のような遺伝子活動パターンを復元した.
- PSM細胞は 周囲の細胞のシグナルに基づいて 振動のダイナミクスを調整し 集団の同期につながります
結論:
- プレソミト性メソデーム細胞は 自己組織化し 乱れから秩序を生み出す 本質的な能力を持っています
- ノッチ・シグナリングによって媒介される結合された遺伝的振動器の集合的同期は,PSMにおける波動パターンの形成の基礎となっている.
- これらの発見は,発達パターンにおける細胞集合の新興特性を強調しています.
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