Wzrost komórek u embrionów
Podczas podziałów, komórki rozwijającego się embriona muszą wiedzieć, jakie tkanki mają utworzyć, gdzie mają się one znajdować i jak duże urosnąć. Udaje się to osiągnąć dzięki tzw. morfogenom, które kontrolują położenie różnych typów komórek w tkankach. Morfogeny działają dzięki dyfuzji do rozwijających się tkanek w określonym gradiencie stężeń, co informuje komórki, kiedy rozpocząć i zakończyć podziały. Przy określonych stężeniach morfogenów włączają się lub wyłączają specyficzne geny. Skutkuje to przemianą komórek we właściwy typ i powstawaniem w rozwijającym się zarodku różnych tkanek i narządów. Naukowcy wiedzą, jak morfogeny przydzielają tkankom wzorce określonych typów komórek, lecz ciągle nie odkryli, jak kontrolują one wzrost tkanki. Naukowcy z finansowanego przez UE projektu MORPHOGRAD (Biophysical study of the coupling between cell proliferation and morphogen gradients) badali muszki owocowe, aby określić, jak morfogen kontroluje u nich wzrost tarczki zarodkowej odpowiadającej skrzydłom. Komórki w skrzydle zarodka muszek owocowych dzielą się, gdy dojdzie do nich informacja o 50% wzroście stężenia morfogenu zwanego dekapentaplegicznym (dpp). Aby odkryć, jak komórki wykrywają różnice stężeń, naukowcy zbadali biochemiczny szlak Hippo. Szlak ten kontroluje proliferację komórek poprzez inhibicję wzrostu, gdy komórki wchodzą w kontakt ze sobą nawzajem. Po potwierdzeniu, że dpp w różny sposób wpływa na docelowe geny w obrębie szlaku Hippo, badacze zaburzyli szlak w tarczce zarodkowej odpowiadającej skrzydłom u muszki owocowej. Podczas badań nad wzrostem tarczek poddanych zaburzeniu uczestnicy projektu MORPHOGRAD odkryli dwa sposoby, w które Hippo kontroluje wielkość narządów. Po pierwsze, komórki pozbawione Hippo dzieliły się przez dłuższy czas niż prawidłowe komórki, lecz częstotliwość tych podziałów nie zmieniła się. Po drugie, komórki pozbawione Hippo rozpoczynały podziały po wykryciu mniejszego wzrostu stężenia dpp niż komórki prawidłowe. Skutkowało to przerostem charakterystycznym dla guzów. Wyniki projektu MORPHOGRAD nie tylko ukazują, jak wzrost komórek regulowany jest w rozwijających się zarodkach, lecz mogą być również użyteczne w terapii do hamowania wzrostu guza.
Słowa kluczowe
Wzrost komórek, embriony, morfogeny, MORPHOGRAD, proliferacja komórek, morfogen dpp
