Формирование за счёт сокращения

Исследователи из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге определили конкретную группу клеток, критически важных для первого впячивания ткани у эмбриона плодовой мушки. Они также впервые показали, что форма, в которой расположены клетки, определяет направление их сокращения. Результаты, опубликованные в Developmental Cell, получены благодаря новой методике, в которой учёные используют лазер как пульт дистанционного управления.

Ключевые открытия:

• Целевые клетки: У 4-часового эмбриона учёные с помощью лазерной методики определили кластер клеток на брюшной стороне, которые должны сокращаться для формирования вентральной бороздки — первого впячивания ткани.
• Механизм сокращения: Внутри каждой клетки сеть актиновых волокон стягивает мембрану, меняя её форму с округлой на прямоугольную и втягивая соседние клетки внутрь эмбриона.
• Роль формы ткани: Эксперименты с изменением формы области сокращения показали, что клетки сокращаются правильно только если расположены в прямоугольнике. Это означает, что изменение формы ткани из округлой в прямоугольную определяется её общей геометрией, а не внутренней программой отдельных клеток.

Преимущество новой методики:

Новый оптогенетический метод позволяет удалять якорные точки для актиновых волокон с помощью лазера и наблюдать эффект в течение секунд. Это преодолевает ключевое ограничение стандартных генетических методов, где результат манипуляций виден лишь через часы или дни.

«Наш новый метод — это как пульт дистанционного управления: вы включаете лазер и видите эффект почти мгновенно», — говорит руководитель работы Стефано Де Ренцис.

Перспективы:

Метод уже вызвал интерес коллег, планирующих применять его для изучения стволовых клеток, развития нервной трубки у мышей, взаимодействия между клетками и других процессов развития у плодовых мушек. Далее Де Ренцис планирует использовать его для исследования клеточной коммуникации в развивающемся эмбрионе.