控制活细胞内的运动

显微镜使研究人员能够控制活细胞内的运动

生物细胞内的简单运动，例如细胞质流 - 液体细胞内部 - 被广泛认为是细胞和复杂生物发育所必需的。但是由于缺乏合适的工具，这种细胞内运动到目前为止还没有被假设为测试。现在，来自德累斯顿马克斯普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所(MPI-CBG)的一组研究人员发现了一种诱导和控制活细胞和早期胚胎运动的方法。Moritz Kreysing团队不是仅仅通过显微镜进行观察，而是通过一种名为FLUCS的新细胞生物学技术，积极引导蠕虫胚胎的中心发育过程。这种新的显微镜范例为系统地了解复杂生物如何发展以及保护它们免受故障和疾病保护铺平了道路。这些研究结果发表在最新一期的期刊上自然细胞生物学。

生物学中的一个核心问题是整个生物是如何从单个受精卵中发育出来的。尽管近年来基因研究已经揭示了对这一神秘主题的深刻见解，但发展的一个特定方面仍然是难以捉摸的。对于有机体开发结构体，生物分子需要移动到胚胎内的特定位置，类似于建筑工地上的建筑材料。细胞内这种物质分布的一个特别重要的例子是胚胎的极化，它定义了蠕虫的头部和尾部将在哪里生长。但直到现在，仍然存在争议，哪种运输机制如此精确地定义了这种头尾极化，因为在不伤害胚胎的情况下不可能移动胚胎内部。

Moritz Kreysing与MPI-CBG的其他团队以及德累斯顿工业大学数学与生物技术中心合作的研究团队现已成功地通过非侵入性诱导活胚胎的受控流动激光技术称为FLUCS(聚焦光诱导 - 细胞质 - 流)。借助这一真正具有革命性的工具(见图)，研究人员能够探测胚胎极化过程中细胞质运动的功能。

该研究的主要作者MatthäusMittasch表示：“通过FLUCS，生长胚胎的显微镜变得真正具有互动性”。事实上：在现实的计算机模拟的帮助下，研究人员甚至设法用FLUCS逆转蠕虫胚胎的头到尾身体轴线，导致倒置发育。与德累斯顿系统生物学中心有双重联系的首席研究员Moritz Kreysing总结道：“积极移动生物细胞内部的能力将有助于了解这些细胞如何改变形状，如何移动，分裂，响应外部信号，最终是如何通过微观运动引导整个生物体出现。“ 在医学方面，FLUCS有可能提高我们对发育缺陷的理解，辅助体外受精，有机体克隆和新药的发现。