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        研究人員發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞如何確定框架形成替代結(jié)構(gòu)
        
			
        
				2018-12-07 15:04:10
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        懷特黑德研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個再生的框架,可以解釋和預(yù)測在成人干細(xì)胞,再生組織形式替代結(jié)構(gòu)確定。網(wǎng)上的一篇論文中出現(xiàn)3月15日《科學(xué)》雜志上,研究人員描述了真渦蟲的典范(扁形蟲)再生是由三個原則行動一致,告知如何祖細(xì)胞在再生行為。模型調(diào)用位置提示創(chuàng)建一個可伸縮的映射;自組織吸引祖細(xì)胞對現(xiàn)有結(jié)構(gòu);和祖細(xì)胞起源于擴散空間區(qū)域,而不是一個精確的位置,允許靈活的路徑。這些原則似乎決定祖細(xì)胞如何決定去哪里在再生重建形式和功能,他們使我們更接近一個系統(tǒng)性的理解過程。
        

        研究人員發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞如何確定框架形成替代結(jié)構(gòu)
        

        從以往的研究中,研究人員知道干細(xì)胞很可能讀指令從鄰近的組織來引導(dǎo)他們的道路,顯而易見,再生的過程中面臨一些嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。“我們意識到,移動位置信息;期間需要改變再生以指定新的缺失部分再生。這個修訂的信息可以引導(dǎo)祖細(xì)胞,選擇新結(jié)構(gòu)分化成正確的解剖在正確的地點,”論文的資深作者彼得Reddien說懷特黑德研究所研究員,麻省理工學(xué)院的生物學(xué)教授霍華德•休斯醫(yī)學(xué)研究所和霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員。然而,“有一個謎,出現(xiàn)。因為位置信息轉(zhuǎn)變期間損傷后再生,位置信息模式之間存在不匹配,剩下的結(jié)構(gòu)模式。意識到這種不匹配存在是一個觸發(fā)我們的研究。我們想了解干細(xì)胞使特定的組織決定去哪里和區(qū)分。是基于解剖學(xué),還是基于位置信息?這兩件事不一致時,他們決定如何?”
        

        Reddien和他的實驗室花了十多年解開的奧秘再生使用一個小的扁形蟲,稱為真渦蟲。如果真渦蟲頭部切除,或刪除,每一塊將重新生成整個動物。為了了解祖細(xì)胞如何決定去哪里在嘈雜的環(huán)境中動物的再生,研究者使用了真渦蟲的眼睛,可見的性器官,小到可以被刪除沒有嚴(yán)重受傷,還會帶來額外的好處,在定義祖細(xì)胞分子標(biāo)記。
        

        研究人員設(shè)計了一個簡單的實驗來解決這一問題的祖細(xì)胞決定去哪里:截肢動物的頭,然后三天后刪除一個眼睛的頭。他們發(fā)現(xiàn),祖細(xì)胞將成核一個新的眼睛的位置前(靠近頂端)剩下的眼睛,而不是在指定的“正確”的立場解剖學(xué)、對稱與當(dāng)前的眼睛。然而,如果同樣的實驗已經(jīng)完成,除了其中一個眼睛的頭片前同一天截肢,而不是三天以后是一個不同的結(jié)果:新眼睛是有核位置對稱剩下的眼睛,“正確”的位置根據(jù)解剖學(xué),表明當(dāng)選擇是相互矛盾的,解剖自組織動力學(xué)贏。
        

        這些簡單的規(guī)則引導(dǎo)系統(tǒng)成功再生并產(chǎn)生令人驚訝的結(jié)果,當(dāng)系統(tǒng)被推到了極限生產(chǎn)替代穩(wěn)定的解剖與三個國家——四——,five-eyed動物。成就的動物和切斷頭可以將祖細(xì)胞從現(xiàn)有足夠遠(yuǎn),自組織流動,他們想念他們,讓他們成核新attractor-a第三——頭碎片。“如果遷移祖細(xì)胞太接近現(xiàn)有的吸引子的眼睛,它會吸,就像一個黑洞;如果他們足夠遠(yuǎn),他們可以逃脫,”說Kutay Deniz Atabay,第一作者在紙上和研究生Reddien實驗室。
        

        當(dāng)研究者在三眼動物做同樣的手術(shù),祖細(xì)胞的吸引力小姐現(xiàn)有five-eyed動物的眼睛和形式。在這些情況下,所有的眼睛都是功能集成到大腦和展覽的同一light-avoidance響應(yīng)真渦蟲的眼睛。研究人員還發(fā)現(xiàn),這些替代解剖狀態(tài),揭示規(guī)則維護(hù)現(xiàn)有和替代的解剖結(jié)構(gòu)。“這道菜可以幫助提供一個解釋動物再生的一個基本問題,這是遷徙的祖細(xì)胞如何做出選擇,導(dǎo)致系統(tǒng)重新生成和維護(hù)機關(guān)、“Atabay說。
        

        “這些研究有助于競爭的框架,提出再生力量,自我組織,和外在線索,是控制指標(biāo)影響的選擇祖針對再生;和這兩個力量一起確定結(jié)果,”Reddien說。
        
			

			
          
        
			
        
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