July 5th, 2017

anomalocaris

Эмбриональные клетки вычисляют свои координаты математически оптимальным способом

Ключевую роль в эмбриональном развитии животных играют градиенты концентрации сигнальных веществ — морфогенов, распространяющихся в межклеточном пространстве. Градиенты морфогенов несут позиционную информацию, благодаря которой каждая клетка может «понять», в какой части эмбриона она находится, и в соответствии с этим решить, как ей дальше развиваться. Однако концентрацию морфогена невозможно отрегулировать с абсолютной точностью. Остается неясным, как клеткам удается принимать четкие и правильные решения на основе расплывчатых входных данных. Международный коллектив эмбриологов сумел разобраться в том, как справляются с этой проблемой клетки нервной трубки эмбрионов позвоночных. Оказалось, что клетки извлекают точную информацию о своей позиции из двух неточных градиентов, направленных в противоположные стороны. Принцип декодирования, который они при этом используют, соответствует математически оптимальному для решения данной задачи методу «максимального правдоподобия».

Читать полностью





Нервная трубка мышиного эмбриона в поперечном разрезе (на уровне зачатков передних лапок). Вверху — спинная, или дорзальная, сторона (D), где производится морфоген BMP, внизу — брюшная, или вентральная, сторона (V), где производится морфоген Shh. На фотографии слева красный цвет отражает концентрацию BMP, зеленый — Shh. Справа — схема разметки нервной трубки, отражающая ее итоговое разделение на отделы с разными типами нейронов. Pax7, Olig2, Nkx2.2 — транскрипционные факторы, которые включаются в клетках в зависимости от концентрации морфогенов. Pax7 маркирует дорзальные отделы будущего спинного мозга, Nkx2.2 — вентральный отдел. NC (notochord) — хорда, FP (floorplate) — донная пластинка (здесь вырабатывается Shh), RP (roofplate) — потолочная пластинка, где вырабатывается BMP. This entry was originally posted at http://macroevolution.dreamwidth.org/238294.html. Please comment there using OpenID.