Одним из самых первых и самых важных этапов развития зародыша является формирование зародышевых листков: эктодермы, мезодермы и эндодермы. Они представляют собой самый первый этап разделения функций между зародышевыми клетками, и впоследствии все три дадут начало разным органам и тканям. Естественно, регуляция образования зародышевых листков находится под самым пристальным вниманием.

Дифференцирование зародышевых клеток по зародышевым листкам: зелёным окрашены клетки мезодермы, красным — клетки эндодермы. (Фото авторов работы.)Учёные из Института медицинских исследований Сэнфорда — Бёрнхама (США) полагают, что главными игроками в этом процессе выступают микрорегуляторные РНК. Эти РНК не кодируют белков, но могут вмешиваться в процесс трансляции, происходящей на других РНК. Исследователи проверили почти 900 микроРНК человека на предмет их влияния на формирование зародышевых листков. Итоги работы опубликованы в журнале Genes & Development.

Оказалось, что два семейства микроРНК, let-7 и miR-18, необходимы для образования мезодермы и эктодермы: без этих молекул зародышевые клетки становились все до единой эндодермальными. Действуют эти микроРНК через трансформирующий ростовой фактор-бета (TGFβ), входящий в обширное семейство белков, которые управляют делением и дифференцировкой клеток. Оказалось, что для превращения зародышевых клеток в клетки кости или, например, в клетки нервной ткани необходимо подавить работу молекулярных сигналов, связанных с TGFβ.

Это ещё один пример того, как незначительные эпигенетические изменения (а микроРНК относят к эпигенетическим факторам) могут повлиять на развитие всего организма; совсем недавно появлялось похожее сообщение о том, как всего один белок, работая с эпигенетическими механизмами, определяет судьбу эмбриональных клеток.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В первые дни своей жизни зародыш черепахи, еще не имея ног, совершает целое путешествие. Он измеряет температуру в яйце и движется к источнику тепла, показали китайские зоологи.

Эмбрион черепахиЭмбрионы черепахи оказались вовсе не беспомощными существами, жизнь которых полностью зависит от окружающей среды. Группа ученых под руководством доктора Вэй-Го Ду (Wei-Guo Du) из Института зоологии Китайской академии наук пришла к выводу, что зародыши дальневосточной черепахи (Pelodiscus sinensis) перемещаются внутри яйца туда, где теплее. Причем это движение крошечные существа совершают еще до того, как у них появляются конечности. «Даже совсем маленькие зародыши, весом меньше 0,1 грамма, на третий день своей жизни могли определять разницу в температуре внутри яйца», — пишут авторы.

 Движение к теплу

Ученые наблюдали за яйцами дальневосточной черепахи, 260 из которых находились в лаборатории, а еще 540 — в почве.

По словам Вэй-Го Ду, большинство рептилий откладывают яйца в грунте, где те прогреваются благодаря солнцу. Дальневосточная черепаха предпочитает делать гнезда по берегам рек, на пологих склонах, закапывая яйца, весом не более пяти граммов, на глубину примерно 6−11 сантиметров.

«Наши измерения показали, что в разных частях яйца температура может различаться на один градус. Например, та часть яйца, которая ближе к поверхности, нагревается до 28,7 °C, а в самой холодной части температура не превышает 27,7 °C. И это несмотря на то, что яйца у дальневосточных черепах совсем небольшие, их масса в среднем составляет пять граммов», — говорит Ду. Эксперимент китайских зоологов показал, что в течение 27 дней эмбрионы совершали движение внутри яйца. В первые 15 дней они двигались по направлению к источнику тепла. А когда этот источник переместили, то зародыши устремились к нему, двигаясь в другом направлении. Наблюдения в природе также удивили ученых. Когда через 20 дней они осторожно открыли яйца, то оказалось,что маленькие черепашки находились все как один ближе к той части яйца, которая была направлена к поверхности грунта, поскольку эта часть лучше прогревалась.

Зачем это нужно

По словам доктора Ду, способность перемещаться к источнику тепла очень важна для эмбриона. Ведь от температуры, при которой он созревает, зависят его вес, размеры и форма тела. Даже небольшое увеличение температуры способно заметно ускорить процесс созревания, а значит, увеличить вероятность выживания. С другой стороны, солнце может и перегреть яйцо, а это смертельно опасно. Но, скорее всего, зародыш может справиться и с этой проблемой, переместившись в более прохладную часть яйца. Правда, такой эксперимент ученые не проводили.

«Эмбрион оказался совершенно самостоятельным организмом. И даже самые крошечные зародыши в первые дни своей жизни контролируют свое развитие», — подводит итог своей работы Ду.

Более подробно о путешествии эмбриона внутри яйца можно прочитать в статье доктора Ду и его коллег, опубликованной в журнале PNAS.

Источник: Infox.ru