Биофизическое исследование проливает свет на начало развития животных

Большинство животных, включая человека, обладают двусторонней симметрией. Однако внутренние органы (сердце, печень, желудок) расположены асимметрично. Возникает вопрос: когда начинается эта асимметрия?

Считается, что внутренняя лево-правая асимметрия зарождается на очень ранней стадии развития — во время гаструляции, когда крошечный эмбрион делится на части. Но точный механизм и время её возникновения оставались неясными.

Исследователи из Университета Майами и других институтов изучили развитие эмбрионов цыплят с помощью флуоресцентных микроскопов. Они обнаружили, что физический процесс движения клеток демонстрирует асимметрию, в то время как ранее считалось, что её инициируют гены.

Ключевые наблюдения:

• Учёные визуализировали и количественно оценили движение клеток в десятках эмбрионов.
• Анализ видеозаписей (сжатие 10 часов движения в 10-секундный ролик) показал, что клетки движутся по расходящимся кругам от центра эмбриона.
• Эти движения были сильнее на правой стороне, чем на левой, что стало визуальным доказательством асимметрии, подтверждённым измерениями скорости клеток.

Значение работы:

• Исследование меняет представления: асимметрия проявляется на уровне физического движения клеток, а не только на генетическом уровне.
• Открытие важно для понимания гаструляции у человека и мышей, а также возникновения врождённых дефектов.
• Результаты могут быть применимы ко многим животным.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.