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研究发现钙是胚胎辨识左右的关键
【字体: 大 中 小 】 时间:2004年01月12日 来源:
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[生物通讯]每个人都知道钙有助于骨骼健康。现在,这种矿物质似乎还有助于胚胎决定把心脏安置在什么位置。在发表在1月8日期《自然》杂志上的一篇文章中,科学家报道钙离子是帮助胚胎辨别左右的关键信号,这是一个决定不对称器官如心脏和肝脏等放置于何处的过程。
发育生物学最大的一个谜题之一就是不对称的细胞团最终是如何分散在左右两边的。至少有一半的基因似乎与这个过程有关,但第一个不对称信号的起源还是一个谜。
美国加州Salk生物学研究所的发育生物学家Juan Carlos Izpisúa Belmonte 和 Á Raya以及他们的同事查明了小鸡胚胎中不对称性发生的过程。通过一系列实验,研究人员证明钙存在于所谓的Hensen节--一个帮助组织胚胎的区域的一侧,会诱发一个影响心脏和肝脏正确发育方向的的遗传级联反应。例如,当科学家用一个叫做omeprazole的能阻止钙水平梯度形成的化学分子处理胚胎时,四分之一的胚胎心脏发育出现环状畸形。当科学家在左边用额外的钙处理胚胎时,omeprazole的效应就消失了。他们还证明,一个可与任何自由钙离子结合的钙鳌合剂,能阻止一个关键的“左右”基因--Nodal的表达。
这项研究是首次证明非遗传信号与不对称基因表达之间存在联系,英国谢菲尔德大学的计算生物学家说。现在还不清楚这个钙信号是否也与小鼠胚胎有关,在小鼠胚胎中旋转的纤毛帮助设定左右两边。但Monk指出,已有其它研究证明纤毛也影响钙的浓度,因此这个钙信号机制在发育小鼠中可能也有类似作用。(生物通编译)