双尾鱼揭示尾巴独立于躯干和头部形成(图)

【字体: 时间:2003年07月25日 来源:

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[生物通讯]双尾鱼可能有助于我们解开发育的初始阶段胚胎如何组装而成这一谜团。多年来,科学家一直认为早期细胞是按照普通的“设计图”由上至下构建动物形体的。但一项新研究表明斑马鱼的尾巴有着自己的组织蓝图,是独立于头部和身体单独组装的。

就像美式足球运动员要组成队伍各司其位进行异常艰苦卓绝的复杂比赛一样,发育胚胎中的每一个细胞也需要在合适的时间出现在何时的地点。受精完成后,某些细胞簇总是定向发育为头部、躯干或尾巴。但这些“组织者”细胞簇中的细胞似乎含有一整套指导它们构建完成机体的指令。例如,把一个胚胎要发育为头部的细胞簇移植到另一胚胎中,会形成两个完整的动物,彼此附着到一期,就像连体婴儿一样。发育为躯干的细胞簇移植后也是如此。但法国分子生物学、细胞生物学与遗传学研究所的胚胎学家[AD340X300]Bernard Thisse注意到一个奇怪的现象:当斑马鱼的头部和躯干组织细胞移植到其它胚胎中时,尾巴部位从来没有发育得十分完全。

为研究斑马鱼尾巴究竟是如何塑造而成的,Thisse的研究小组除去早期胚胎中一些假定的前体尾细胞,然后移植到另一胚胎的中部。结果产生的斑马鱼长出一个多余的尾巴--而且只多出一个尾巴,这个尾巴从躯干延伸出来。这些发现暗示,尾巴有着自己的组织细胞。这些细胞不同于形成头部和躯干的细胞。

在另一组实验中,Thisse和他的同事发现3个分别称为BMP、Wnt8和 Nodal的分子共同作用形成了斑马鱼的尾巴。无论将这三个分子的RNA插到斑马鱼胚胎的哪里,都有尾巴长出来。研究小组将这些发现发表在7月24日期的《自然》杂志上。

“这篇文章的精妙之处在于他们成功让信号真实模拟细胞的行为。”卡耐基华盛顿机构的胚胎学家Marnie Halpern称赞道。她认为下一步应该查明这三个分子是如何在前尾部位积累到适当水平,而不会扩散到其它部位的。(生物通编译)

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