Асимметрия тела: когда и как начинается "неправильность"?

Большинство животных, включая человека, обладают внешней билатеральной симметрией. Однако, если заглянуть внутрь, то картина меняется: сердце, печень, желудок – все эти органы расположены асимметрично. Долгое время ученых занимал вопрос: когда же начинается эта внутренняя лево-правая асимметрия?
Асимметрия тела: когда и как начинается "неправильность"?
Изображение носит иллюстративный характер

Считалось, что «неправильность» закладывается на самых ранних этапах развития эмбриона, в процессе гаструляции. Гаструляция – это период, когда крошечный эмбрион разделяется на две части, и именно тогда начинает проявляться внутренняя асимметрия, формирующая расположение органов. Но до недавнего времени механизмы и точное время возникновения этой асимметрии оставались загадкой.

Группа исследователей под руководством Вивека Пракаша (Vivek Prakash), доцента физики из Колледжа искусств и наук Университета Майами, специализирующегося на биофизике, решила пролить свет на этот вопрос. В команду вошли Шубхам Синха (Shubham Sinha), аспирант лаборатории Пракаша, Риеко Асаи (Rieko Asai) из Университета Кумамото в Японии и профессор Такаши Микава (Takashi Mikawa) из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Как отмечает Вивек Пракаш, «Если вы посмотрите на наши внутренности, мы не симметричны... Вопрос, на который мы хотели ответить, заключается в том, когда начинается эта асимметрия?». Он добавляет, что движение клеток – это важный физический процесс, и их исследование показало, что движения клеток демонстрируют лево-правую асимметрию в эмбрионах цыплят. Это стало большим прорывом, так как долгие годы считалось, что за возникновение асимметрии отвечают гены.

Для изучения этого процесса ученые использовали эмбрионы цыплят. С помощью флуоресцентных микроскопов и видеозаписей в режиме реального времени (примерно 10 часов движения клеток, сжатые до 10 секунд) они наблюдали и количественно оценивали движение клеток в десятках эмбрионов.

Ключевым открытием стало то, что физические движения клеток в эмбрионах демонстрируют лево-правую асимметрию. Это противоречило устоявшемуся мнению, что асимметрию инициируют прежде всего генетические факторы. Исследователи обнаружили, что клетки движутся по кругу от центра эмбриона, причем эти движения более выражены с правой стороны, чем с левой. Количественные измерения скорости движения клеток подтвердили эту асимметрию.

«Наша работа раскрывает важные сведения о решающем этапе раннего развития животных, которые могут дать важное понимание происхождения лево-правой асимметрии», – подчеркивает Шубхам Синха.

Результаты этого исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), имеют большое значение для понимания развития не только цыплят, но и других животных, включая человека. Они помогают прояснить, как возникает лево-правая асимметрия во время гаструляции у людей, мышей и, возможно, других животных. Более того, как утверждает Вивек Пракаш, это открытие важно для лучшего понимания гаструляции человека и мыши в будущем, а также возникновения врожденных дефектов у животных.


Новое на сайте

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка