Στο ψάρι ζέβρα επικεντρώθηκε ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Βασιλείας, χρησιμοποιώντας μια πρωτοποριακή μέθοδο απεικόνισης. Οι επιστήμονες δημιούργησαν έναν λεπτομερή άτλαντα γονιδίων και κυττάρων που δείχνει πώς μια μικροσκοπική ομάδα κυττάρων μετατρέπεται σε έμβρυο.
Η αλληλεπίδραση μεταξύ γονιδίων και κυττάρων κατά την ανάπτυξη ενός γονιμοποιημένου ωαρίου σε έμβρυο είναι ιδιαίτερα πολύπλοκη. Μέχρι σήμερα, οι διαθέσιμες μέθοδοι μπορούσαν να καταγράψουν τη δραστηριότητα των γονιδίων μόνο σε δισδιάστατες τομές, παρέχοντας περιορισμένη λεπτομέρεια, γεγονός που καθιστούσε αδύνατη την απεικόνιση ολόκληρου του εμβρύου.
Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι οι τεχνολογίες χωρικής μεταγραφωμικής μπορούν να χαρτογραφήσουν την έκφραση πολλών γονιδίων στον ίδιο ιστό. Στόχος της νέας μελέτης ήταν να επεκτείνει αυτές τις τεχνολογίες, ώστε να εντοπίζονται συστηματικά μόρια mRNA με πολύ μεγάλη ακρίβεια σε ολόκληρα έμβρυα. Με αυτόν τον τρόπο οι ερευνητές δημιούργησαν άτλαντες σε επίπεδο ολόκληρου γονιδιώματος, που επιτρέπουν τη μελέτη της γονιδιακής δραστηριότητας, των ρυθμιστικών περιοχών του DNA και των κινήσεων που διαμορφώνουν το έμβρυο.
Ψάρι ζέβρα – Άτλαντας της πρώιμης εμβρυϊκής ανάπτυξης
Η ερευνητική ομάδα του καθηγητή του Πανεπιστημίου της Βασιλείας, Άλεξ Σίερ, ανέπτυξε μια νέα τεχνολογία απεικόνισης που ονομάζεται weMERFISH και επιτρέπει την άμεση μέτρηση της δραστηριότητας σχεδόν 500 γονιδίων σε ολόκληρους ιστούς με υποκυτταρική ανάλυση. Η μέθοδος αυτή επιτρέπει πλέον στην ερευνητική ομάδα να οπτικοποιεί τη δραστηριότητα χιλιάδων γονιδίων σε ολόκληρο το έμβρυο και να τη συνδέει με την ωρίμανση και την κίνηση των κυττάρων.
Τα δεδομένα είναι ελεύθερα προσβάσιμα μέσω της διαδικτυακής πλατφόρμας MERFISHEYES (http://schier.merfisheyes.com), με στόχο να αποτελέσουν πολύτιμο πόρο για τους αναπτυξιακούς βιολόγους σε όλο τον κόσμο.
Από αυτές τις μετρήσεις οι ερευνητές δημιούργησαν έναν άτλαντα της πρώιμης εμβρυϊκής ανάπτυξης, ενώ προέκυψαν και νέα στοιχεία για το πώς τα γονίδια και τα κύτταρα διαμορφώνουν το αναπτυσσόμενο έμβρυο. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science.
Στο μέλλον η ομάδα σχεδιάζει να διερευνήσει πρόσθετα αναπτυξιακά στάδια για να ολοκληρώσει περαιτέρω την εικόνα της πρώιμης ανάπτυξης των σπονδυλωτών.
Φωτογραφία: istock