Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Forutbestemt brytepunkt i fostervoks

Anonim

Et team av forskere ved Universitetet i Köln har for første gang lyktes i å observere fostervesken i insekter. Den røde melkeboblen (Tribolium castaneum), et skadedyr av lagrede korn rundt om i verden, tjente som gjenstand for etterforskning.

annonse


Ved hjelp av eksemplet på den røde melbaglen presenterer biologene et nytt modellsystem for utforskning av den dynamiske utviklingen av animalsk vev. I denne sammenheng ble et høyteknologisk fluorescensmikroskop med lysplater brukt for første gang på rødmelbagler ved Universitetet i Köln.

Tidlig i utviklingen dannes en beskyttende væskefylt sac rundt et embryo. Hos mennesket bryter denne sekken i løpet av fødselen, men sacen som omgir insektsembryoer brister lenge før disse dyrene begynner å komme ut av eggene sine. Denne tidlige brudd er viktig for insekter å utvikle seg normalt: hvis et insektsembryos sac forblir intakt for lenge, vil dyrets rygg ikke lukkes riktig.

Epithelialvevet av sekken i den røde melkeboblen består av to lag med vev, indre amnion og ytre serosa. Men i det siste var det vanskelig å studere hva som skjer med amnionen da insektsembryoen utvikler seg fordi det er vanskelig å skille det fra serosa. Forskningsgruppen har nå brukt genetisk utviklede røde melbagler der amnionscellene produserer et fluorescerende protein som kan ses under et mikroskop. Dette tillot amnion å bli observert i levende eksemplarer under billefosterutvikling. Med sine observasjoner kunne forskerne disprove en modell av strukturen av disse vevene som ble utviklet for elleve år siden. Biologene kunne nå vise at de to lagene er diskrete, men konvergerer på ulike punkter i dyrets utvikling. Resultatene av studien er rapportert i eLife .

Samspillet mellom de to vevslagene under rupturing av sacen er spesielt viktig for insektets videre utvikling. Observasjon av denne prosessen ble muliggjort med et fluorescensmikroskop med lysplater. Mikroskopets høye oppløsning og hastighet gjør det mulig for forskerne å observere brudd på sac. "Den lille åpningen i det ekstraembryonale vevet utvides raskt for å frigjøre embryoen, " sier Dr. Kristen Panfilio, leder av Emmy Noether Independent Junior Research Group ved Universitetet i Köln som gjennomførte forskningen.

Forskerne ble videre i stand til å vise at cellene i en del av amnionen nær bevegelsesembryonets hode har en spesiell form før sakbruddene. "Denne amnionsregionen bryter seg fra hverandre, og serosene bryter åpent noen minutter etterpå. Når de to lagene har brutt sammen, trekker de seg tilbake fra embryoet som en putevar som vender innvendig ut som den er fjernet fra en pute." Dr. Maarten Hilbrant fra forskergruppen forklarer. I normale biller er denne prosessen ganske rask og klemmer embryoens underliv. Men i biller genetisk manipulert for å mangle en serosa, er prosessen langsommere fordi amnionen ikke er sterk nok til å klemme embryoet av seg selv.

"De to vevene må samarbeide. Eksperimentene viser at amnionen begynner rupturen av det røde melkeboblerembryoets beskyttende sekke og serosen driver prosessen av sacen som skales ned, " avslutter Panfilio. Ytterligere undersøkelser vil nå undersøke mekanikken bak de to vevrollene, og om amnion og serosa viser lignende oppførsel i andre relaterte insektsarter.

Forskningen ble finansiert av Emmy Noether-programmet fra den tyske forskningsstiftelsen (DFG), med instrumenteringsstøtte fra Samarbeidsforskningsentrene CRC 572 ("Engasjement for cellarrayer og celletypespesifikasjon") og CRC 680 ("Molekylær grunnlag for evolusjonære innovasjoner "). Deler av den ovennevnte teksten ble tatt fra eLife-fordøyelsen for denne studien, "The beetle amnion og serosa interagerer funksjonelt som apposed epithelia."

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av University of Cologne - Universität zu Köln . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Maarten Hilbrant, Thorsten Horn, Stefan Koelzer, Kristen En Panfilio. Billeamnion og serosa virker interaksjonelt som apposed epithelia . eLife, 2016; 5 DOI: 10.7554 / eLife.13834