Nowe spojrzenie na rozwój oka
Badacze z Europejskiego Laboratorium Biologii Molekularnej (EMBL) odkryli nowe ważne procesy w rozwoju oczu. Oczy należą do najbardziej złożonych struktur w organizmach żywych. Ich rozwój nadal wywołuje debatę na temat postępów ewolucji, ponieważ wydaje się, że oczy ewoluowały znacznie szybciej niż inne narządy. W omawianym badaniu przeanalizowano rozwój oka u przezroczystych zarodków ryb medaka. Badacze z laboratorium EMBL w Heidelbergu odkryli komórki zaprogramowane specjalnie do tego, by rozwinąć się w oczy w bardzo wczesnych stadiach rozwoju. Proces ten u większości zwierząt polega na tym, że najpierw pojawia się mózg w kształcie rurki, a oczy formują się jako narośle na tej rurce. - Można sobie wyobrazić tę rurkę jako balon w kształcie Myszki Miki, z którego spuszczono powietrze - wyjaśnia Jochen Wittbrodt, który prowadził zespół EMBL. - Kiedy ryba rośnie, oczy stopniowo uwypuklają się na rurce, tak jak uszy Myszki Miki powiększają się, kiedy balon jest napełniany powietrzem. Większość naukowców myślała, że to sąsiadujące z oczami komórki rosną, tworząc wypukłości. My natomiast przekonaliśmy się, że pojedyncze komórki migrują do tego obszaru z centralnego regionu rurki - tak jakby małe cząsteczki gumy musiały przylatywać z powietrza wewnątrz balonu, by utworzyć uszy. Zespół EMBL śledził pojedyncze komórki, stosując zaawansowaną technikę mikroskopową. W poprzednich badaniach w tym laboratorium zidentyfikowano białko, znane jako Rx3, mające zasadnicze znaczenie dla rozwoju oka. Zespół zabarwił komórki produkujące to białko barwnikiem fluorescencyjnym, a następnie obserwował je, śledząc ruchy komórek za pomocą mikroskopu. W ten sposób, dzięki zaawansowanemu oprogramowaniu opracowanemu przez Richarda Adamsa z Uniwersytetu w Cambridge, powstał trójwymiarowy film o migracji komórek. - Rx3 odgrywa kluczową rolę w nadawaniu komórkom tożsamości i kierowaniu ich we właściwe miejsca - powiedziała Martina Rembold, która prowadziła procedurę barwienia. - Zazwyczaj pojedyncze komórki migrują aktywnie jedna po drugiej z centrum mózgu, by uformować oczy. Ale u odmian ryb nieposiadających Rx3 oczy się nie rozwijają, a komórki pozostają wewnątrz mózgu, ponieważ nic nie każe im migrować w odpowiednie miejsce. Dotarłszy do celu dzięki białku Rx3, komórki zaczynają formować oko. Wszystkie komórki mają podobne markery, które pozwalają sprawnie przenieść je do właściwych części rozwijającego się zarodka. Poprzednie badania wskazywały, że płytki lub grupy komórek rosną, tworząc zalążki części ciała. Według najnowszego odkrycia EMBL, opublikowanego w czasopiśmie "Science", migracja może być bardziej powszechna niż wcześniej sądzono. - Wiemy, że migracja komórek ma znaczenie dla formowania się wielu innych narządów, takich jak serce - wyjaśnia dr Wittbrodt. - Chcielibyśmy zrozumieć, jak powstają tkanki i w jaki sposób komórki przemieszczają się we wczesnej fazie rozwoju zarodka, a także poznać kierujące ich ruchem mechanizmy. Metoda polegająca na śledzeniu pojedynczych komórek pomoże nam lepiej zrozumieć te procesy.
Kraje
Niemcy, Zjednoczone Królestwo