在“干细胞动物园”中有一个发育时间表,有助于揭示生化速率变化的控制
干细胞动物园包括来自人类、干细老鼠、胞动猴子、物园犀牛、育时有助于揭牛和兔子的间表细胞。图片来源:欧洲分子生物实验室。示生 科技日报记者 张梦然。化速化 欧洲分子生物学实验室团队揭示,率变生化反应速度的控制差异是小鼠和人类时钟差异的原因。为了确定这一发展原则,干细研究人员利用“干细胞动物园”重现了除小鼠和人类以外的胞动四种哺乳动物的节段时钟。最新一期《细胞干细胞》发表了研究成果。物园 怀孕持续约10个月,育时有助于揭而小鼠只有20天,间表犀牛长达17个月。示生许多哺乳动物在胚胎发育过程中经历了同样的阶段,但发育速度却大不相同。脊椎动物体轴(脊柱)的形成是时间因物种而异的另一个例子。由被称为节段时钟的机制控制的椎骨和肋骨身体节段的形成称为体节。节段时钟是一组振荡基因,每个振荡控制一对体节的形成。振荡频率因物种而异。与小鼠相比,人类的振荡频率是小鼠的两到三倍。 这一次,研究人员创建了一个“干细胞动物园”,就像来自多个物种的干细胞库一样,用于研究和比较不同的发育事件。该团队从四种哺乳动物中收集胚胎干细胞,诱导多能干细胞,并将其添加到现有的人类和小鼠细胞库中。这是一项前所未有的多样化物种抽样研究。 小组重点分析了四种新物种节段时钟的差异。它们将胚胎和诱导多能干细胞分化为体前中胚层样细胞,产生脊柱、肋骨和骨骼肌。令人惊讶的是,每个物种的平均体重与节段时钟周期无关,妊娠长度与节段时钟周期无关。 相反,节段时钟周期与胚胎发生的持续时间密切相关,这可能意味着节段时钟可以作为理解跨物种胚胎发育时间的良好系统。 这四种哺乳动物在生化反应速度上也存在差异,与节段时钟周期高度相关。这表明生化速率的变化可能是控制发育节奏的一般机制。它为理解不同物种发育速度差异背后的机制提供了具体的线索。 总编辑圈点。 犀牛比猴子重1万倍,但它们分享了祖先传下来的发展机制。哺乳动物内置的基因调节机制高度保守。这与物种特异性时间的基因振荡形成鲜明对比,而基因振荡是身体正常发育的基础。是什么导致了这些关键的时差一直是个谜,但正在慢慢解决。科学家们正在触及复杂生活底层的编码机制,其中一定有一些奇怪的东西,这是我们完全没有预料到的。
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