Учёные раскрыли механизм образования двойников у морских ежей

Исследователи из Университета Цукубы изучили, как из одной оплодотворённой яйцеклетки могут развиться два организма, на примере эмбрионов морских ежей. Результаты показали, что если разделить эмбрион на ранней стадии пополам, каждая часть способна регенерировать собственный план развития. Команда раскрыла динамические клеточные процессы и генетические программы, позволяющие каждому фрагменту реорганизоваться и вырасти в полноценную особь.

В конце XIX века немецкий эмбриолог Ханс Дриш показал, что если разделить оплодотворённые яйцеклетки морского ежа на стадии двух клеток, каждая из них всё равно может развиться в целый организм. Однако более века процессы развития и молекулярные механизмы, позволяющие эмбриону заново установить оси тела (передне-заднюю, спинно-брюшную и лево-правую) и возобновить нормальное развитие, оставались в значительной степени неясными.

В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные объединили передовую микроскопию с молекулярной биологией, чтобы выяснить, как каждый фрагмент эмбриона способен сбросить свой план развития и вырасти в полноценную особь. Им также удалось визуализировать реконструкцию осей, отслеживая клеточные движения и активацию гена, который управляет этой замечательной способностью к самоорганизации.

Это открытие даёт новое понимание давнего вопроса в науках о жизни: как из одной оплодотворённой яйцеклетки могут появиться два полноценных индивида. Модель морского ежа также может дать ценную информацию для будущих исследований развития, включая происхождение монозиготного (однояйцевого) двойникования у людей.