Ученые из Уайтхедовского института биомедицинских исследований, Массачусетского технологического института и Гарвардской школы стоматологической медицины, под руководством профессора Хейзела Сайва, (Hazel Sive), совместно разобрались, как формируется рот в процессе эмбрионального развития позвоночных. Статью об этом, опубликованную в журнале Cell Reports , пересказывает сайт Medical Xpress.
Реконструировать ход этого непростого процесса удалось, наблюдая в течение нескольких лет за развитием эмбрионов шпорцевых лягушек (род Xenopus) с помощью мощного микроскопа. Поскольку лягушки, как и все амфибии — примитивные позвоночные, их ранние стадии эмбрионального развития аналогичны таковым у более продвинутых рептилий, птиц и млекопитающих. Иными словами, у нас с вами рот формируется так же, как и у лягушек.
Начинается все с квадратной (8 на 8) группы клеток на конце будущей головы зародыша, известной, как крайний антериорный домен (Extreme Anterior Domain, EAD). Затем этот квадрат трансформируется в своеобразный «замок-молнию» из двух рядов по 20 клеток в длину и по две в высоту. Когда головастику приходит время начать питаться, «молния» раскрывается и пищеварительная система соединяется с внешним миром.
Ключевую роль в процессах трансформации EAD и последующем раскрывании клеточной «молнии», по видимому, играют клетки нервного гребня, дающего впоследствии начало лицевым хрящам и некоторым отделам нервной системы. Во всяком случае, трансформация первичного квадрата начинается именно тогда, когда нервный гребень до него дорастает.
Столь непростая схема формирования рта вполне оправдана, подчеркнул профессор Сайв. «Все биологические отверстия, посредством которых организм сообщается с внешней средой, очень интересны с точки зрения своего формирования — поскольку, если оно будет происходить недостаточно аккуратно, это будут катастрофические раны, — сказал он. — Мы называем их "запланированными дырами", и рот — очень важный их образец. Поэтому его формирование включает много шагов, чтобы открытие гарантированно произошло в нужное время и в нужном месте».
В последнее время ученым, с помощью современной техники, удается подробно рассмотреть ход многих сложных биологических процессов. Например, развития клеточной стенки растения или перезагрузки ДНК в гоноцитах (незрелых половых клетках).
[На фотографии: эмбрион миксины]
