自我分選細(xì)胞破壞了發(fā)展
在發(fā)育中的胚胎中,一些細(xì)胞可以自我分離 - 就像從水中分離出來的油一樣 - 來幫助創(chuàng)造人體的組織和器官。例如,腦細(xì)胞分成簇,這些簇產(chǎn)生腦干的不同區(qū)域。但這種分類也可能出錯,這就是加州大學(xué)舊金山分校牙科學(xué)院顱面生物學(xué)專業(yè)的博士后研究人員奧德麗奧尼爾博士的研究。
她在16小時內(nèi)捕獲的視頻顯示紫色細(xì)胞產(chǎn)生一個額外的分子 - 蛋白質(zhì)Ephrin-B1 - 綠色細(xì)胞沒有,但可以檢測到。這種微小的差異改變了綠色細(xì)胞的移動方式。因為紫色和綠色的細(xì)胞以不同的方式相互移動和推動,它們在一個令人驚嘆的舞蹈中自我分離成簇。“不幸的是,這種美麗的種族隔離模式會導(dǎo)致疾病,”奧尼爾說。
它發(fā)生在稱為顱腦前綜合征(CFNS)的X連鎖遺傳疾病中,其中Ephrin-B1基因的突變導(dǎo)致頭部和面部畸形。CFNS最嚴(yán)重影響具有一個正??截惖腅phrin-B1和一個突變拷貝的雌性。在發(fā)育期間,他們的一半細(xì)胞產(chǎn)生正常的Ephrin-B1,一半不產(chǎn)生。就像奧尼爾視頻中的紫色和綠色細(xì)胞一樣,這兩個群體可以分離成異常的,斑駁的模式,破壞健康的發(fā)展。
對于CFNS患者,擁有一些健康細(xì)胞實際上比沒有健康細(xì)胞更糟糕。這種健康和突變細(xì)胞的混合物被稱為“鑲嵌”。在杰弗里布什博士實驗室工作的奧尼爾捕獲了這些視頻,以幫助她解碼將Ephrin-B1鑲嵌與細(xì)胞分選聯(lián)系起來的分子步驟。她想知道綠色細(xì)胞內(nèi)部的變化使它們以不同的方式移動,以及Ephrin-B1如何觸發(fā)這種變化。
奧尼爾說,現(xiàn)在是一個激動人心的時刻提出這些分子問題。“發(fā)育生物學(xué)越來越關(guān)注疾病,并專注于發(fā)育疾病可以告訴我們關(guān)于分子功能的東西,”她說。“我們不只是描述基因突變造成的問題;我們問,'這告訴我們什么?'”
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