Odborníci z Kalifornského technologického institutu zachytili na videu vývoj embrya octomilky v časné fázi jeho vývoje. Podařilo se jim zmapovat pohyby jednotlivých buněk, aniž embryo usmrtili. Získali tak neuvěřitelně podrobné informace, z nichž mnohé jsou užitečné i pro studium vývoje obratlovců včetně člověka.
Až dosud bylo technicky nemyslitelné sledovat chování velkého množství buněk a nenarušit při tom vývoj zárodku. Biologové proto studovali jen malé skupiny buněk, nebo pozorovali embrya, jejichž vývoj byl v určité fázi uměle ukončen, aby je bylo možno mikroskopicky prozkoumat.
Buňky embrya, které se stalo hrdinou nového filmu, vědci zviditelnili pomocí proteinu GFP. Ten po ozáření ultrafialovým světlem zeleně světélkuje. Speciální aparatura pak umožnila pod mikroskopem v reálném čase sledovat, jak se jednotlivé buňky pohybují a dělí. Je to další příklad neocenitelné role proteinu GFP, za jehož využití v biologických výzkumech byla letos udělena Nobelova cena za chemii.
ČTĚTE TAKÉ: Nobelova cena za chemii: světlo pro buňky
Vědci sledovali osudy asi 1500 buněk během dvou hodin takzvané gastrulace. To je vývojové stádium, které předchází vzniku jednotlivých orgánů. Embryo má nejprve tvar duté koule, jejíž část se vchlipuje dovnitř, přičemž se formují tři hlavní buněčné typy: z ektodermu na povrchu vznikne později například pokožka a nervová soustava, z mezodermu se vytvoří svaly a z entodermu mimo jiné trávicí soustava.
Celý proces vyžaduje přesuny velkého množství buněk, jejichž pohyb a dělení je složitým způsobem koordinováno.
Výsledky výzkumu zveřejnil ve svém dnešním vydání časopis Science. Nové poznatky pomohou nejenom pochopit detaily vývoje zdravého embrya, ale stejná metoda umožní také odhalit vliv různých mutací. Ty mohou například způsobit, že buňky nedorazí na místo určení a začnou se dělit jinde. Výsledkem jsou anatomické deformace a chybné fungování tělesných orgánů. Informace získané studiem octomilky přitom pomohou lépe poznat i mechanismy, jimiž se řídí vývoj lidských embryí.
Video zachycuje pohyb buněk mezodermu (šedivé) na pozadí vnější vrstvy buněk ektodermu (zelené) ze dvou různých pohledů. Nejprve jsou vždy vidět pouze buňky, v následující sekvenci jsou zobrazeny i dráhy, kterými buňky putovaly. Jejich barva se mění od fialové (původní pozice) přes červenou po žlutou (konečná pozice).
Zdroj: Science
Foto: profimedia.cz, Willy Supato/Caltech
