분자 3D 지도는 인간 생식을 연구하는 새로운 방법을 열어줍니다.

분자 3D 지도는 인간 생식을 연구하는 새로운 방법을 열어줍니다.
날짜:
2022년 6월 16일
원천:
케임브리지 대학교
요약:
과학자들은 영장류 배아에서 신체 패턴의 출현을 제어하는 ​​생화학적 신호를 확인했습니다. 이것은 인간의 선천적 기형과 임신 상실을 이해하는 작업을 안내할 것입니다.

과학자들은 영장류 배아에서 신체 패턴의 출현을 제어하는 ​​생화학적 신호를 확인했습니다. 이것은 인간의 선천적 기형과 임신 상실을 이해하는 작업을 안내할 것입니다.

이 연구는 또한 실험실에서 태아 조직 생성을 위한 중요한 참고 자료를 제공합니다. 이러한 조직은 공급이 부족하지만 약물 스크리닝 및 파킨슨병과 같은 질병에서 신체 조직을 재생하기 위한 줄기 세포 기반 치료법에 대한 연구에 필요합니다.

배아는 세포 덩어리에서 고도로 조직화된 구조로 발달합니다. 그러나 지금까지 이 변환을 조정하는 신호는 자궁 내부의 관찰에서 숨겨져 있었습니다.

3차원에서 유전자 활동을 측정함으로써 연구자들은 이전에 볼 수 없었던 임신 2주차의 분자 지도를 생성했습니다. 그들의 작업은 오늘 Nature 저널에 게재되었습니다 .

"이 연구는 초기 배아 발달과 질병의 배아 기원에 대한 미래 연구를 위한 결정적인 실험실 참조를 제공할 것입니다."라고 케임브리지 대학 생리학, 발달 및 신경과학부의 Thorsten Boroviak 박사이자 이 연구의 수석 저자가 말했습니다.

임신 두 번째 주는 배아 발달의 가장 불가사의하면서도 중요한 단계 중 하나입니다. 이 기간 동안의 발달 실패는 조기 임신 손실 및 선천적 기형의 주요 원인 중 하나입니다.

이전 연구에서 보로비악은 마모셋 원숭이의 발달 첫 주가 인간과 현저하게 유사하다는 것을 보여주었다. 그러나 기존의 방법으로는 배아가 자궁에 착상된 후 발달 2주 차를 탐색할 수 없었습니다.

새로운 레이저 보조 기술을 통해 팀은 배아의 대칭 구조가 변경되기 시작할 때 신체 축의 설정을 유도하는 가장 초기 신호를 추적할 수 있었습니다. 한쪽 끝은 머리로 발전하는 데 전념하고 다른 쪽 끝은 '꼬리'가됩니다.

팀은 비대칭 신호가 배아 자체와 발달 중 배아를 지지하는 일시적인 구조(양막, 난황 및 태반의 전구체)에서 오는 것을 발견했습니다.

"우리의 가상 재구성은 착상 후 며칠 동안 발달 중인 배아와 지지 조직을 믿을 수 없을 정도로 자세하게 보여줍니다."라고 Boroviak이 말했습니다.

이 청사진은 인간의 번식과 발달을 연구하는 새로운 방법을 제시합니다. 앞으로 팀은 공학 배아 모델을 사용하여 임신 합병증과 선천적 결함의 기원을 조사하기 위해 새로운 기술을 사용할 계획입니다. 인간 발달에 대해 더 많이 이해하면 과학자들이 그것이 어떻게 잘못될 수 있는지 이해하고 문제를 해결할 수 있도록 조치를 취하는 데 도움이 될 것입니다.

발달 중인 배아가 어머니의 자궁에 착상되기 전 착상 전 기간은 실험실에서 인간 배아에서 광범위하게 연구되었습니다. 7일째 되는 날 배아는 생존과 발달을 위해 자궁에 착상합니다. 인간 배아가 이식되면 연구를 위해 접근할 수 없게 되기 때문에 이전에는 인간 배아의 발달에 대해 거의 알려진 바가 없습니다.

보로비아크의 팀은 이 초기 발달 단계에서 인간 배아와 매우 유사하기 때문에 작은 신세계 원숭이인 마모셋의 이식된 배아를 연구에 사용했습니다.