光遗传学导致组织结构的变化

在光遗传学,研究人员使用光来控制蛋白质的活动。这种技术允许他们改变胚胎组织的形状,抑制异常的发展。现在,科学家们在EMBL De renzi集团加强技术停止在果蝇胚胎organ-shaping流程。他们的研究结果发表在EMBO杂志,允许控制胚胎发育的一个至关重要的一步。

健康发展,组织改变其形状。例如,组织的细胞改变其形状的一部分器官的发展。斯特凡诺德renzi EMBL的和他的团队成员有兴趣这些形状背后的机制转换和使用光遗传学来引导他们。

形成内部器官,如肾脏、组内的细胞必须走向一个胚胎。在这个过程中,称为内陷,一群细胞表面的合同和使组织向内折叠。“胚胎想象成一个气球和组织内陷的变形引起的手指把气球表面向内。唯一的区别在于,细胞不受外部力量像手指一样,但需要能够产生力量转移到室内本身,”De renzi说,他领导了这一项目。在这一过程中异常导致的问题组织和器官的发展。

启动和抑制内陷

De renzi教授和他的团队抑制自然发生内陷过程来理解其驱动因素。一个至关重要的方面是灵活的组织表面的一部分,向内折叠。当科学家们使用光遗传学坚定这个表面,细胞向内弯曲,就不可能停止整个内陷过程。“如果不允许细胞放松他们的基地,他们不能有效收缩他们的顶端,和组织反折处停止。坚持气球类比,这就像当你挤顶部和底部的同时一个气球。内部压力变得更高,气球不能向内折了,”De renzi说。与他们的新方法,它不仅可以阻止内陷在它发生之前,还mid-process停止它。

虽然科学家们推测的重要性之前组织的基底表面(内部),实验测试这个技术还不够先进。与他们的新方法,EMBL的团队可以修改蛋白质活动在不损害细胞,同时还能够激活和停用的修改是必要的。他们的结果提供了第一个证据的长期存在的理论可以解释在胚胎发育形态异常。

结合之前的结果,科学家们现在能够控制这个重要的胚胎发育过程的每一步。虽然在果蝇胚胎实验完成,De renzi预计结果和方法适用于其他生物。光遗传学可以用来创建和形状控制人造组织或组织再生医学的发展。