Дослідження пояснило ранній поділ майбутніх ділянок мозку
Дослідження показало, що клітини нервової системи рано набувають ідентичності майбутніх відділів мозку.
Нове дослідження раннього ембріонального розвитку показало, що клітини, з яких формується нервова система, дуже рано набувають відмінної «позиційної» ідентичності. Це не означає, що людина має два мозки: йдеться про раннє розмежування майбутнього заднього мозку та структур середнього і переднього мозку.
Як повідомляє Ars Technica, робота допомагає пояснити, як із клітин ембріона виникають великі відділи нервової системи — передній, середній і задній мозок, а також спинний мозок.
Мітки для клітин ембріона
Дослідники модифікували копії двох генів так, щоб вони активували флуоресцентні білки. У створених для експерименту мишей одна частина ранньої ектодерми світилася червоним, а інша — блакитним. Ектодерма є тканиною, з якої згодом утворюються шкіра та нервова система.
Під час розвитку ембріона червоне маркування зберігалося в задньому мозку, тоді як решта мозку мала блакитне забарвлення. Це свідчить, що клітини отримують частину інформації про майбутнє розташування ще до формування нервової трубки — структури, з якої розвиваються головний і спинний мозок.
Окремі траєкторії розвитку
В іншому досліді науковці позначали окремі клітини ранньої ектодерми. У 96% випадків нащадки однієї клітини опинялися або лише в задньому мозку, або лише в середньому та передньому мозку. Автори також працювали зі стовбуровими клітинами людини: вплив відповідних сигналів визначав їхнє положення, а нервові клітини зберігали цю інформацію в процесі формування.
Ранній поділ важливий, оскільки клітини різних сегментів по-різному реагують на ті самі сигнальні молекули. Зокрема, молекула sonic hedgehog поширюється від нижньої частини нервової трубки, а група молекул BMP — від верхньої. Ідентичність сегмента визначає, як саме клітини відповідають на такі сигнали.
Межі між сегментами також можуть бути окремими середовищами розвитку. На стику середнього та заднього мозку клітини активують особливий набір генів, зокрема тих, що продукують сигнальні молекули та впливають на сусідні тканини. Водночас механізми, які відокремлюють задній мозок від спинного, залишаються менш дослідженими.
