教授使用青蛙進行胚胎細胞研究

Penn State Brandywine生物學助理教授Mick Yoder正在使用一群青蛙來研究胚胎發(fā)育過程中的細胞行為。該項目源于對早期細胞發(fā)育的長期興趣，這成為Yoder研究的焦點，同時他仍然是研究生。“在研究生院，我研究了一種試圖了解神經(jīng)管缺陷的小鼠模型 - 脊髓如何形成，形成圖案并關(guān)閉，”Yoder說。作為弗吉尼亞大學的博士后研究員，我最終在研究生畢業(yè)后加強了這些技能。我一直對細胞間的相互作用感興趣，所以我真的很幸運能夠在一個實驗室開始我的研究。一只腳踏進那扇門。“

今天，Yoder自己的研究重點是中胚層，這是一組胚胎細胞，最終產(chǎn)生肌肉，骨骼，腎臟，血細胞，結(jié)締組織和其他組織。在胚胎發(fā)育過程中，中胚層分為兩個群體，產(chǎn)生中線結(jié)構(gòu)，如脊索和重復的側(cè)向結(jié)構(gòu)，如體節(jié)。他研究了一個涉及該過程的特定蛋白質(zhì)軸向原鈣粘蛋白，以更好地了解細胞如何移動和形成結(jié)構(gòu)。

“在胚胎發(fā)育過程中，你開始使用一個受精細胞，它可以產(chǎn)生數(shù)萬個細胞。然后這些細胞必須重新排列才能開始形成組織，”Yoder說。“我的研究旨在了解發(fā)育早期細胞如何決定進入不同的組織。”

為了研究這種細胞行為，Yoder在他的實驗室里飼養(yǎng)了一群非洲爪蛙(非洲爪蟾)并收集了雌性卵。卵外部受精，并且在發(fā)育期間操縱所得的胚胎。雖然他之前曾研究過鼠標模型，但Yoder發(fā)現(xiàn)青蛙對他目前的研究更為方便。

“青蛙的卵子在培養(yǎng)皿中發(fā)育，所以你可以觀察發(fā)育情況，”他說。“你不能用老鼠這樣做，因為小鼠的發(fā)育發(fā)生在子宮內(nèi)。”根據(jù)Yoder的說法，青蛙胚胎也可以實時操作，讓觀察者有機會親眼看到不同遺傳情況如何影響細胞生長。

“你可以在單細胞水平上引入或去除RNA和蛋白質(zhì)，”他說。“你可以使胚胎發(fā)育，好像它有遺傳缺陷一樣。你也可以隔離一塊組織，這樣你就可以看到它正在形成的特定結(jié)構(gòu)。”

Yoder目前正在使用青蛙胚胎來識別發(fā)育蛋白質(zhì)的相互作用。“蛋白質(zhì)永遠不會自己工作，”他說，“因此你必須弄清楚他們正在與之互動。” 通過使用一種稱為屏幕的技術(shù)，Yoder今年夏天能夠識別出許多潛在的交互蛋白。他接下來計劃“確定這些蛋白質(zhì)中有多少百分比合法地相互作用以及它們之間的關(guān)系是什么。”

像Yoder這樣的細胞研究可以應用于許多科學和醫(yī)學研究。Yoder引用癌癥研究作為這樣一個領(lǐng)域。“我的興趣在于如何指導早期胚胎的細胞，這不僅限于早期發(fā)育，因為它可以應用于所有發(fā)育階段。如果您了解細胞如何相互作用，您可以更好地處理形成組織和器官。““此外，這些信息可用于更好地了解癌癥表型。癌癥細胞不斷改變身份，”Yoder說。“如果我們能夠弄清楚細胞如何從一開始就采用它們的身份，我們就可以更好地了解癌癥的轉(zhuǎn)移。”

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