Irgendwann haben wir alle, auch Sie selbst, als ein einziges befruchtetes Ei angefangen. Sie sind wahrscheinlich mit dem gesamten Prozess vertraut. Es dauert nur etwa 24 Stunden, bis ein Sperma ein Ei befruchtetDas Erbgut des Babys ist vollständig. Dann beginnen sich die Zellen zu teilen, dann erfolgt die Implantation und das Baby beginnt sich zu entwickeln.
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Dieser Prozess ist jedoch viel komplizierter, da er als komplexe Choreografie des Zellwachstums beschrieben wird. Dieser Prozess führt dazu, dass wir ein Mensch werden, der mit unzähligen Zellen gefüllt ist. In der Welt der Entwicklungsbiologie ist es ein wichtiges Ziel, diesen komplexen Prozess vollständig zu verstehenfür Forscher am California Institute of Technology.
In einer kürzlich im Labor von abgeschlossenen Studie Angelike Stathopoulos, Professorin für Biologie und in der Zeitschrift veröffentlicht Zellenberichte Die Forscher des California Institute of Technology identifizierten zwei Proteine, die wie Dirigenten in einem Orchester wirken und den gesamten frühen Entwicklungsprozess leiten und leiten.
Orchestrierung des Lebens
Die Forscher haben sich während ihrer Studie mit Drosophila melanogaster oder der gemeinsamen Fruchtfliege befasst. Obwohl es etwas seltsam erscheint, eine Fliege zu betrachten, wird die gemeinsame Fruchtfliege häufig als Modellorganismus verwendet, um besser zu werden. konzeptionelle Kenntnisse der Biologie das liegt unserer Entwicklung zugrunde.
Die Studie drehte sich um die Frage: „Wie treffen die Zellen einer embryonalen Fruchtfliege Entscheidungen darüber, welche Gene zum richtigen Zeitpunkt exprimiert werden müssen, um sich zu den richtigen Körperteilen zu entwickeln?“
Hier kommt die Symphonie-Analogie ins Spiel. Am Beispiel von Drosophila melanogaster hat jede Zelle in einer Fliege dieselbe Kopie des Fliegengenoms. Einzelne Zellen exprimieren Gene im Laufe der Zeit unterschiedlich. Die Fähigkeit von Zellen, spezialisierte Funktionszentren zu entwickelnum die Regulation der Genexpression.
Was die Analogie betrifft, erhält jeder Musiker oder in diesem Fall jede Zelle die gleiche Punktzahl für seine Leistung, jedoch spielt jeder Musiker eine ganz bestimmte Rolle.
Stathopoulos beschrieb die Bedeutung der Forschung weiter durch Angabe , "Embryonen entwickeln sich schnell und die Genexpression ist dynamisch. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie sich die Entwicklung im Laufe der Zeit entwickelt."
„In der Vergangenheit haben wir eine statische Ansicht gewählt, die sich auf feste Einstellungen konzentriert. Embryonen aber jetzt haben wir die aufregende Möglichkeit, die Entwicklung live zu verfolgen, indem wir Filme aufnehmen. Dadurch können wir neue Erkenntnisse gewinnen, einschließlich wie Transkriptionsfaktoren Überstunden machen. Mehr als die Hälfte der Gene bei einer Fruchtfliege funktioniert sie auch beim Menschen, daher ist es für uns sehr wichtig zu verstehen, wie sich eine einfache Fruchtfliege entwickelt.
Die Forscher des Labors verwendeten eine Live-Imaging-Technik, um diesen Entwicklungsprozess und die Leiter, die für die Entwicklung des menschlichen Lebens verantwortlich sind, besser zu verstehen.