Учёные: за развитие зародыша человека отвечает механика

Исследователи из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) обнаружили, что судьба клетки на ранних стадиях развития зародыша мыши зависит от того, как много в ней нитей из актомиозина — составного белка, обеспечивающего сократимость клетки. Клетки с высокой сократимостью перемещаются в глубь эмбриона, а клетки с низкой сократимостью остаются на поверхности зародыша и становятся частью плаценты. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Nature.

Зародыш образуется из оплодотворённой яйцеклетки, которая делится надвое. Получившиеся клетки (их называют бластомерами) тоже делятся, как и все последующие поколения. На стадиях, когда эмбрион содержит 2 и 4 бластомера, его клетки ничем принципиально друг от друга не отличаются. Однако, как выяснили европейские биологи, ситуация почему-то меняется на стадии, когда зародыш состоит из 8 клеток. В результате деления из каждой такой клетки по-прежнему получается по две дочерних, но они отличаются друг от друга содержанием белка актомиозина (в его состав входят актин и миозин). Этот белок образует нити, обеспечивающие бластомеру сократимость. Соответственно, чем больше актомиозина, тем сильнее клетка может сократиться.

Бластомеры с хорошей сократимостью перемещаются вглубь зародыша. А в тех клетках, где актомиозина мало, активируется белок Yap. Он входит в ядра этих бластомеров и там влияет на работу ряда генов. Про большинство этих генов известно, что их активация необходима для образования слоя клеток, который прикрепляет зародыш к стенке матки. Из того же слоя впоследствии развивается плацента. Кроме того, через этот слой клеток зародыш получает питательные вещества от материнского организма.

Таким образом, за судьбу клеток на ранних стадиях развития зародыша отвечает механика — разница в сократимости, которая возникает при делении каждого из восьми бластомеров. Тем не менее, что заставляет эти клетки начать делиться несимметрично, пока не понятно.