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        光遺傳學(xué)推動(dòng)組織結(jié)構(gòu)的變化
        
			
        
				2019-03-06 10:22:19
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        在光遺傳學(xué)中，研究人員使用光來控制蛋白質(zhì)活性。該技術(shù)允許它們改變胚胎組織的形狀并抑制異常的發(fā)展。現(xiàn)在，EMBL的De Renzis小組的科學(xué)家已經(jīng)加強(qiáng)了停止果蠅胚胎器官成形過程的技術(shù)。他們的結(jié)果發(fā)表在EMBO期刊上，可以控制胚胎發(fā)育的關(guān)鍵步驟。
        

        光遺傳學(xué)推動(dòng)組織結(jié)構(gòu)的變化
        

        為了健康發(fā)育，組織必須改變其形狀。例如，細(xì)胞群改變其形狀，作為器官發(fā)育的一部分。Stefano De Renzis和他在EMBL的團(tuán)隊(duì)成員對(duì)這些形狀轉(zhuǎn)換背后的機(jī)制感興趣，并使用光遺傳學(xué)來控制它們。
        

        為了形成諸如腎臟的內(nèi)部器官，細(xì)胞群必須朝向胚胎內(nèi)部移動(dòng)。在這個(gè)稱為內(nèi)陷的過程中，一組細(xì)胞的表面收縮并使組織向內(nèi)折疊。“想象一下，胚胎就像一個(gè)氣球和組織內(nèi)陷，就像手指所引起的變形一樣，將氣球表面推向內(nèi)部。唯一的區(qū)別是細(xì)胞沒有像手指那樣受到外力，但需要能夠產(chǎn)生這個(gè)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人De Renzis說道，他們自己進(jìn)入內(nèi)部。該過程中的異常導(dǎo)致組織和器官發(fā)育中的問題。
        

        啟動(dòng)和抑制內(nèi)陷
        

        De Renzis和他的團(tuán)隊(duì)抑制了自然發(fā)生的內(nèi)陷過程，以了解其驅(qū)動(dòng)因素。一個(gè)關(guān)鍵的方面是組織表面向內(nèi)折疊的部分的靈活性。當(dāng)科學(xué)家使用光遺傳學(xué)來加強(qiáng)這個(gè)表面時(shí)，細(xì)胞就不可能向內(nèi)彎曲，從而停止整個(gè)內(nèi)陷過程。“如果不允許細(xì)胞放松它們的基部，它們就不能有效地收縮它們的頂點(diǎn)，并且組織內(nèi)陷停止。堅(jiān)持使用氣球類比，就像你同時(shí)擠壓氣球的頂部和底部一樣。內(nèi)部壓力變高并且氣球不能再向內(nèi)折疊，“De Renzis說。使用他們的新方法，不僅可以阻止內(nèi)陷 在它發(fā)生之前，還要在中間過程中停止它。
        

        雖然科學(xué)家們之前曾猜測(cè)組織的基底(內(nèi)部)表面的重要性，但實(shí)驗(yàn)技術(shù)還不足以測(cè)試這一點(diǎn)。使用他們的新方法，EMBL團(tuán)隊(duì)可以在不損壞細(xì)胞的情況下修改蛋白質(zhì)活性，同時(shí)仍然能夠根據(jù)需要激活和停用修飾。他們的研究結(jié)果為長期存在的理論提供了第一個(gè)證據(jù)，該理論可以解釋胚胎發(fā)育過程中的形態(tài)學(xué)異常。
        

        結(jié)合他們以前的結(jié)果，科學(xué)家現(xiàn)在能夠控制胚胎中這一重要發(fā)育過程的每一步。盡管實(shí)驗(yàn)是在果蠅胚胎中進(jìn)行的，但De Renzis希望結(jié)果和方法適用于其他生物體。光遺傳學(xué)可用于創(chuàng)建和塑造人造組織或控制再生醫(yī)學(xué)中的組織 發(fā)育。
        
			

			
          
        
			
        
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