賴斯大學的科學家說,正在發育的胚胎中的細胞如何交流在很大程度上取決於環境。
他們發現,一種稱為WNT的蛋白質信號傳導途徑及其相互作用比以前認為的要動態得多,因為不同細胞類型對相同信號的反應差異很大。
研究人員已經知道,WNT可以在細胞膜上傳遞信息,對於有機體的早期發育至關重要,後來又有助於穩定成年人的細胞。現在,他們可以更全面地了解該通路的功能。
賴斯生物科學家Aryeh Warmflash以及研究生和第一作者約瑟夫·馬西(Joseph Massey)表示,生命即將開始時,WNT信號從細胞外提供了關鍵的發育線索。這些細胞外WNT信號通過觸發影響細胞核基因表達的β-catenin蛋白,幫助指導細胞分化。
他們發現,WNT途徑不僅偵聽比以前已知的更廣泛的觸發信號,而且還在胚胎髮育過程中影響新細胞類型的身份識別時,這些新細胞類型本身開始改變他們對WNT信號的解釋方式。
該研究出現在 美國國家科學院院刊.
梅西說:“我們知道發育中的細胞會變成體內所有不同類型的細胞。”
他說:“要在正確的位置和正確的時間做到這一點,他們必須有某種定位時機提示,並彼此共享信息。” “雖然我們知道某些涉及的蛋白質的身份,但我們沒有了解它們的工具。
他說:“在這項工作中,我們使用了現代的基因編輯工具來可視化這些傳感器蛋白中的一些,即WNT信號通路中的那些。”
Warmflash說,研究人員以前專注於更成熟的細胞。 “他們說,’哦 娛樂城體驗金嗯,每個細胞中的WNT途徑可能都是相同的,所以讓我們以最簡單的細胞為研究對象。”
他說:“我們發現那是完全錯誤的。” “ WNT途徑在幹細胞和分化細胞中是不同的。細胞可能會調節WNT途徑的動力學,以使其在不同環境下發揮不同的功能。”
該實驗室使用了由Warmflash開發的細胞培養技術和單個人多能幹細胞的實時成像技術,可以很好地查看和收集有關胚胎培養物變化的數據。為了跟踪變化,他們使用了CRISPR-Cas9基因編輯功能,以綠色熒光蛋白標記β-catenin,並觀察它們在細胞核中積累。
Massey說:“我們發現多能細胞中的信號動力學-細胞如何響應信號提示-與我們觀察的其他一些細胞類型所發生的變化非常不同。” “不僅如此,每當多能細胞開始分化為一種稱為原始條紋的細胞時,對信號的反應也大不相同。”
原始條紋是在胚胎髮育的早期形成的結構,建立了生物體的雙側對稱性,並充當了胃泌乳的焦點,開始了多層分化。
梅西說:“我們的研究首次揭示了這種信號通路的動態性,即細胞對這些信號的解釋方式。”
研究人員調查了這些動態變化的一些原因。他們發現,通過改變生長因子TGFβ“超家族”的成員激活素和骨形態發生蛋白(BMP)的水平,他們能夠改變β-catenin信號傳導的動力學。 Warmflash說,由於TGFb因子也參與細胞分化,這可能是導致WNT信號在發育過程中動態變化的原因。實驗證明了乾細胞中β-catenin信號轉導適應不斷變化的環境的一種方式。
梅西說:“有趣的是,所有這些發育途徑在有機體發育的整個過程中都被循環利用以發揮不同的作用。” “一開始,WNT信號通路可能會指定不同的組織,使其在正確的位置成為正確的組織類型。後來,它維持體內平衡或娛樂城賺錢 成人中的其他過程。
他說:“確實,WNT途徑可以完成各種各樣的事情。” “結果可能是信號的解釋方式與該通路所處的環境以及該通路的實際作用有關。但是在我們開發這些工具之前,很難去問這些問題。”
由於在人類癌症中經常發現該途徑的突變,因此以更多方式了解這種機制很重要 94大發網-娛樂城推薦Warmflash說。
他說:“自然途徑的作用比人們已經能夠建立的任何途徑都要復雜和復雜得多。” “如果您能理解它,則可以使用它。”
梅西說:“我們仍然只了解早期開發工作原理的一小部分。” “最終,我們將能夠使用越來越多的預測模型來解釋這些正在開發的系統,而要實現這一目標,我們必須做出具體的必發網 定量測量。希望隨著我們更好地了解細胞如何利用途徑進行交流,臨炫海娛樂城床醫生有一天可能會利用這些動力來治療疾病。”
本文已從萊斯大學提供的材料中重新發布。注意:材料的長度和內容可能已被編輯。有關更多信息,請聯繫引用的來源。
參考:約瑟夫·梅西(Joseph Massey),地下運彩ptt劉伊達(Yida Liu),奧馬爾·阿爾瓦倫加(Omar Alvarenga),特蕾莎·塞茲(Teresa Saez),馬修·施默今彩539中2個號碼多少錢勒(Matthew Schmerer)和阿里·溫姆flash(Aryeh Warmflash) 2019.與TGFβ配體的協同作用將WNT途徑動力學從人類過程中的瞬時轉變為持續轉變911娛樂城 多能細胞分化。 PNAS。 https://doi.org/10.1073/pnas.1815363116。