Впервые визуально определен градиент ретиноевой кислоты в эмбрионе

Главная / Новости здравоохранения / Впервые визуально определен градиент ретиноевой кислоты в эмбрионе

Впервые визуально определен градиент ретиноевой кислоты в эмбрионе

В отчете об инновационном исследовании ученые из Института исследования мозга РИКЕН в Японии сообщают о новой технологии, которая позволила им визуализировать распределение ретиноевой кислоты в живом эмбрионе рыбки данио в режиме реального времени. Эта технология сделала возможным наблюдение двух концентрационных градиентов, движущихся в противоположных направлениях по оси голова-хвост эмбриона, тем самым обеспечивая долгожданное доказательство того, что ретиноевая кислота является морфогеном. Отчет, опубликован который был в журнале Nature, положил конец длительным дебатам по поводу присутствия градиентов ретиноевой кислоты в эмбрионах позвоночных животных на ранних стадиях развития. Он также проливает свет на роль ретиноевой кислоты в развитии тканей.

Считалось, что ретиноевая кислота – это морфоген, сигнальная молекула, которая распространяется по всему эмбриону, включая и выключая гены и предопределяя судьбу различных клеток в зависимости от их концентрации. Однако концентрационные градиенты ретиноевой кислоты никогда не наблюдались наглядно, так как ретиноевую кислоту невозможно маркировать широко применяемым «зеленым флюоресцирующим белком» (GFP), или белками, подобными GFP, используя их как метки. «До настоящего времени никому не удавалось добиться успеха в мониторинге концентрации ретиноевой кислоты в режиме реального времени у живых эмбрионов, так же как не было данных, непосредственно доказывающих существование градиента ретиноевой кислоты в эмбрионах позвоночных животных», – объясняет доктор Мияваки, руководитель исследования.

Чтобы выявить концентрацию ретиноевой кислоты у живых эмбрионов данио на ранних стадиях их развития, доктор Мияваки и его коллега доктор Шимоцоно разработали технологию маркировки генетически закодированными, окрашенными флуорофорами молекулы, которая действует как рецептор ретиноевой кислоты. Основанная на принципе резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET), эта маркировка позволила им визуально определить присутствие ретиноевой кислоты и количественно определить ее концентрацию в динамике по времени.

Совместив эту технологию с фармакологическими и генетическими манипуляциями, Мияваки и его исследовательская группа продемонстрировали присутствие двух линейных концентрационных градиентов ретиноевой кислоты, движущихся по всей переднезадней оси эмбриона, от туловища эмбриона к голове и хвосту. Результаты, полученные учеными, говорят о том, что ретиноевая кислота распространяется очень быстро, таким образом, устанавливая стабильные градиенты, которые устойчивы к внешним возмущениям. «Лучшее понимание градиентов ретиноевой кислоты очень важно для исследования моделей развития тканей. Оно необходимо, если мы хотим когда-нибудь контролировать развитие трехмерных тканевых структур из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток с целью применения их, например, в регенерационной медицине», – заключает доктор Мияваки.


Источник:
sciencedaily.com

Смотрите также: