Нановолокна из верблюдов позволяют изучать рост органов

Исследователи из Биоцентра Базельского университета разработали новую методику с использованием нанотел. Применяя так называемый "Морфотрап", впервые удалось селективно манипулировать и проанализировать распределение морфогена Dpp, играющего важную роль в развитии крыла, у плодовой мушки. В будущем этот инструмент может быть применен для многих других исследований роста органов. Результаты исследования опубликованы в текущем выпуске журнала Nature.

Два основных процесса, контролирующих развитие органов, — это регуляция роста и пространственного паттерна. Исследовательская группа профессора Маркуса Аффольтера из Биоцентра Базельского университета разработала метод под названием "Морфотрап" для изучения развития крыла у плодовой мушки.

Их результаты демонстрируют, что сигнальная молекула Dpp, так называемый морфоген, влияет на рост в центре имагинального диска крыла, но не в периферических областях. Впервые анти-GFP нанотела были успешно применены в таком исследовании. Этот инструмент также обещает быть полезным для будущих исследований развития органов.

Новый метод "Морфотрап": Нанотела для изучения роста

Нанотела — это небольшие фрагменты антител, полученные из верблюдов. Они позволяют исследовательской группе Маркуса Аффольтера манипулировать молекулами в живом организме. Метод "Морфотрап" использует анти-GFP нанотела. С их помощью функции белков, меченных GFP, в живых организмах можно изучать быстрее и эффективнее, чем традиционными методами.

"Эти анти-GFP нанотела ингибируют распространение морфогена Dpp в разных местах крыла. Поэтому они позволяют нам определить влияние распространения Dpp на рост крыла", — объясняет Стефан Харманса, первый автор исследования.

Морфоген Dpp регулирует рост в середине имагинального диска

Чтобы подробнее определить влияние морфогена Decapentaplegic (Dpp), группа Аффольтера исследовала крыловой диск плодовой мушки, называемый имагинальным диском. Это ткань-предшественник крыла взрослой мухи и модель для исследований развития органов.

"Наши результаты показывают, что морфоген Dpp влияет на рост только в центре имагинального диска. Рост продолжается на периферии, даже когда мы полностью блокируем распространение Dpp в эти области", — объясняет Харманса. "Теперь, используя анти-GFP нанотела, мы смогли показать, в какой степени морфоген Dpp определяет размер крыла, и, следовательно, опровергнуть одну из двух преобладающих теорий в этой области", — говорит Харманса.

Тот факт, что анти-GFP нанотела можно успешно применять для исследований в сложных живых организмах, является большим достижением. Аффольтер также планирует применять эту технику в будущих исследованиях: "На следующем этапе мы исследуем, в какое время развития Dpp действует, чтобы контролировать центральный рост. Корреляция между пространственным и временным влиянием Dpp даст новые представления о росте органов и может выявить возможные причины пороков развития органов", — говорит Аффольтер.