Ученые из Института Френсиса Крика обнаружили «часовой» механизм, задающий скорость и время эмбрионального развития, основанный на белковом обмене. Исследование может добавить новые детали в эволюционную историю млекопитающих, а еще поможет регенеративной медицине.
Дело в том, что у всех млекопитающих сходные этапы в развития от эмбриона до взрослого организма. В их развитии задействованы те же самые семейства белков, те же самые гены, в той же самой последовательности, контролируемой аналогичными сигнальными молекулами. Почему же тогда скорость развития разная? К примеру, нервные клетки, контролирующие движение мышц, - моторные нейроны, развиваются примерно три дня у мышей и целую неделю у людей.
Чтобы разобраться в вопросе, сначала ученым нужно было понять, влияет ли как-то среда роста клеток на скорость их развития. Для этого клетки были выращены на питательной среде независимо от организма.
Используя клетки моторных нейронов человека и мыши, исследователи обнаружили, что среда никак не влияет на скорость их развития – она была точно такой же, как и в самом организме. В генах ответ тоже не лежал: исследователи вставляли фрагменты генома человека в моторные нейроны мыши, и на скорости развития это, опять же, не отразилось никак. Значит, ответ лежит глубже.
Оказалось, что человеческие белки (в том числе ответственные за развитие мотонейронов) разрушаются гораздо быстрее у мышей, что и ускоряет процесс развития их клеток. В «разрушении» нет ничего плохого: просто в нашем организме существует постоянный круговорот веществ, в котором они то разрушаются до составных блоков, то из них же синтезируются. А поскольку без разнообразных белков не проходит ни один процесс в нашем организме, то скорость их распада, безусловно, влияет и на скорость развития нейронов.
Совсем другой вопрос – чем же обусловлена эта разница в скорости распада?.. На это ученым еще предстоит ответить. Тем не менее, даже эта маленькая научная новость может помочь регенеративной медицине, может помочь более эффективно выращивать органы из стволовых клеток, да и, конечно, в будущем, возможно, поможет «замедлить» скорость роста раковых клеток.
Подпишись на наш канал, чтобы регулярно получать научные апдейты😊
