Um einen genaueren Blick in Echtzeit auf die Entwicklung von Embryonen zu werfen und die möglichen Ursachen von Geburtsfehlern und anderen Gesundheitsproblemen besser zu verstehen, wandten sich Wissenschaftler einer Quelle zu, die Sie vielleicht nicht erwartet hätten: Wachteleiern.

Tatsächlich ähneln unsere frühen Entwicklungen als Organismen denen von Wachteln, und da ihre Embryonen in Eiern wachsen, können sie relativ einfach gescannt werden. Vogeleier enthalten Es ist seit langem beliebt Von Wissenschaftlern zur Untersuchung von Embryonen.

Hier verwendeten Forscher in Australien Eier von Wachteln, die gezüchtet wurden, um… Fluoreszierendes Peptid Was damit verbunden ist Aktin Proteine, die die Struktur des frühen Embryos bilden und Aktin genannt werden ZytoskelettMit diesem Ansatz konnten sie beobachten, wie Zellen wandern und sich zu Organen zusammenfügen.

„Zum ersten Mal haben wir hochauflösende Echtzeitbilder wichtiger früher Entwicklungsprozesse gesehen.“ sagen Entwicklungsbiologin Melanie White von der University of Queensland.

„Bisher stammt der größte Teil unseres Wissens über die Entwicklung nach der Implantation aus Studien, die an festen Schnitten und zu festen Zeitpunkten durchgeführt wurden.“

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Das Team konnte die sehr frühen Stadien der Bildung von Herz, Gehirn und Rückenmark erkennen. Zur Erfassung der fluoreszierenden Markierung, die die Zellbewegung identifizierte, wurden verschiedene Mikroskopwerkzeuge verwendet.

Eine der gemachten Beobachtungen war Neuralrohrder Vorläufer des Zentralnervensystems, wird „gequetscht“, wenn Zellen zusammenwachsen.

„Wir haben gesehen, wie sich die Zellen mit ihren Vorsprüngen über das offene Neuralrohr erstreckten, um sich mit der anderen Seite zu verbinden – je mehr Vorsprünge die Zellen bilden, desto schneller schließt sich das Rohr“, sagt White. Alles klar.

„Wenn dieser Prozess schief geht oder Fehlfunktionen aufweist und die Röhre in der vierten Woche der menschlichen Entwicklung nicht richtig schließt, leidet der Fötus an Gehirn- und Rückenmarksdefekten.“

Ähnliche Verbindungen wurden in den Stammzellen gebildet, die schließlich Wachtelherzen bilden sollten.

„Wir konnten winzige Stränge von Herzstammzellen abbilden, die sich während ihres ersten Kontakts tief im Embryo befanden, indem sie Vorsprünge herausragten und sich an ihrer Peripherie und aneinander festhielten, um das frühe Herz zu bilden.“ sagen Weiß.

„Dies ist das erste Mal, dass es jemandem gelungen ist, das Aktin-Zytoskelett in einer Zelle zu erfassen und so diese Kommunikation in der Live-Bildgebung zu ermöglichen.“

Die Studie bietet nicht nur einen faszinierenden Einblick in das frühe Leben, sondern ist auch wichtig für die Erweiterung unseres Wissens darüber, wie und warum Geburtsfehler auftreten. Wenn die Kommunikation scheitert, kann dies zu Problemen für das sich entwickelnde Kind führen.

Die Beobachtung, dass diese biologischen Transformationen in Echtzeit und in kleinsten Maßstäben ablaufen, wäre in Zukunft nützlich, um das Risiko von Geburtsfehlern zu mindern oder zumindest zu erkennen. Das Team plant nun, mit diesem Verfahren weitere Studien an Wachteleiern durchzuführen.

Wissenschaftler verbessern weiterhin ihre Modelle und ihr Verständnis darüber, was im Mutterleib passiert, und auf diese Weise können wir daran arbeiten, mehr Schwangerschaften so gesund wie möglich zu gestalten.

„Unser Ziel ist es, Proteine ​​oder Gene zu finden, die in Zukunft gezielt eingesetzt oder zum Screening auf Geburtsfehler bei der Geburt verwendet werden können.“ sagen Weiß.

„Wir sind sehr begeistert von den Möglichkeiten, die dieses neue Wachtelmodell nun bietet, um die Entwicklung in Echtzeit zu untersuchen.“

Die Forschung wurde veröffentlicht in Zeitschrift für Zellbiologie.