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哺乳动物胚胎的新图谱揭示早期发育是内在的“混沌的”

(2024-10-13 09:51:57)

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哺乳动物胚胎的新图谱揭示早期发育是内在的“混沌的”

By Emily Cooke

published 2 days ago

一幅在哺乳动物中早期胚胎发育的新“图谱”提示这一过程是高度混沌的，但对这种疯狂有某些方法。

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科学家们已经“绘制”了几种哺乳动物胚胎内细胞的位置和位置，揭示早期发育如何被调控的新细节。 (Image credit: Fabrèges & Corominas Murtra et al. / Science)

科学家们已经创建了一个全面的在哺乳动物中早期胚胎发育看起来像什么一样的“图谱”，展示一个受精卵如何转化为一个分明形状和结构的复杂生物体。

新的研究表明在其中受精卵发育的初始阶段——一个细胞分裂多次从一个到两个、四个再到八个——是高度混沌的。

换句话说，这种早期细胞分裂出现按每次的分裂时间和造成的细胞的定向是非常随机的。因此，来自一个物种的一个成员的胚胎形状将与另一个成员看起来是非常不同的。这是与在其他动物中的不一样，比如微小的蛔虫秀丽隐杆线虫或海鞘，它们的早期发育被紧密调控，因此每次都类似的展开。

不过，一旦一个哺乳动物胚胎包含八个细胞，某些东西移变。

来自这项新研究的计算模型揭示在这个阶段的一个转变对曾经的混沌带来一种秩序和统一感。分裂的细胞开始有效的将它们自己包装在一起，导致形成有一个哺乳动物中常见的有组织的结构和形状的胚胎。

这一步是至关重要的，因为这种共同的结构将然后诞生最终成熟的生物体中的所有组织和器官，一个被称为形态发生的过程。

周四（10月10日）发表在《科学》杂志上的一篇论文描述了绘制这种从混沌到有序转变的新图谱。研究人员在小鼠、兔子和猴子胚胎中的一系列实验室实验中揭示了这一模式。需要更多的研究来看是否在人类中也发生完全相同的过程。

如果这被证明是真的，这些发现理论上可以帮助改善未来的生育治疗。