Все новости

В эмбрионах рыбок заметили псевдоожижение. В начале развития зародыша рыбки данио-рерио ее клетки делятся настолько бурно, что в буквальном смысле разжижаются

Австрийские ученые смогли показать в экспериментах, что в момент формирования купола бластодермы зародыш популярной аквариумной рыбки, а также одного из самых известных модельных организмов для исследований, по своим механическим свойствам подобен жидкости.

На начальном этапе развития эмбрион данио-рерио представляет собой слой клеток (бластодерму), расположенных по поверхности желтка. Примерно через час с момента оплодотворения эти клетки образуют выпуклость, и именно на этом этапе ученые и проводили эксперименты с зародышами.

С помощью пипетки они нажимали на купол бластодермы, чтобы определить вязкость вещества под ним. Жидкость восстанавливает форму сравнительно быстро, тогда как вязкому веществу требуется для этого существенно больше времени. Этот простой опыт биологи дополнительно проделали на этапах развития эмбриона рыбы и на разных областях ткани. Выяснилось, что специфическое «разжижение» будущей рыбки происходит именно в тот момент, когда на бластодерме образуется купол. Точнее, утвержают авторы свежей статьи в журнале Nature Cell Biology, купол и образуется оттого, что клетки начинают активно делиться и отдаляться друг от друга.

Ученые называют этот процесс псевдоожижением. Этот термин обычно применяется в физике и материаловедении и означает процесс, когда твердую ткань превращают в порошок, чтобы придать ей свойства жидкости. В данном случае то же происходит здесь: вместо плотно слепленных клеток в эмбрионе возникает нечто вроде порошка из отдельных клеток. Авторы утверждают, что впервые показали, что псевдоожижение возможно в живой ткани, мало того — является важным фактором морфогенеза зародыша.  

Различные степени псевдоожижения в клетках эмбриона данио-рерио
Описание
Различные степени псевдоожижения в клетках эмбриона данио-рерио

На молекулярном уровне, как показало исследование, потеря контактов между клетками в центральной части бластодермы объясняется тем, что в них не накапливается достаточно молекул, отвечающих за межклеточную адгезию,  и в процессе интенсивного деления они начинают отскакивать друг от друга, словно упругие мячики.

Но возникает вопрос, почему тогда жидким не становится весь эмбрион, а лишь его центральная часть, купол, ведь интенсивно делятся и проходят те же этапы развития все клетки организма. Как пишут исследователи, природа предусмотрела, чтобы будущая рыбка не утекла совсем — клетки по краям эмбриона получают сигнал оставаться связанными друг с другом. На это работает ген из семейства WNT, который ранее был описан как принимающий участие в связанности  между клетками. В итоге клетки по краям бластодермы и на верхнем слое купола содержат достаточно «склеивающих» молекул, образуя эдакий прочный сосуд для псевдожидкости из клеток внутри.

 Евгения Береснева