Клетки позвоночных в первые часы после оплодотворения научились исследовать

Группа ученых из Европейской молекулярно-биологической лаборатории (EMBL) проследила за путями перемещения и делением всех клеток эмбриона рыбы полосатый данио (Danio rerio).

Для этих целей исследователи разработали новую технологию микроскопии. Полученные в результате наблюдений данные были использованы для создания компьютерной модели развития эмбриона в первые 24 часа после зачатия, сообщает Lenta.ru.

В процессе эмбрионального развития одна клетка превращается в целый организм. Оплодотворенная яйцеклетка начинает делиться - некоторые из вновь образованных клеток мигрируют в разные части образующегося живого существа. События, происходящие в первые часы после оплодотворения, являются ключевыми для всего последующего развития. Лучший способ изучить процесс эмбриогенеза - проследить за "судьбой" всех клеток в этот период.

До настоящего времени биологи смогли сделать это для относительно несложно устроенных эмбрионов беспозвоночных (например, ученые "поклеточно" знают, как развивается червяк Caenorabditis elegans и асцидия Ciona intestinalis). Организм позвоночных устроен сложнее, и, соответственно, труднее проследить за развитием эмбриона.

Чтобы узнать, как перемещаются клетки у "юного" полосатого данио, исследователи из EMBL разработали новую технологию цифровой сканирующей микроскопии. Микроскоп получает изображения организма с помощью множества лучей света, которые попадают на объект со всех сторон.

"Считывание" информации проходит со скоростью 1,5 миллиона отдельных картинок в минуту. Из полученного набора двумерных изображений компьютер строит трехмерную модель. Для получения изображений с помощью новой технологии требуется значительно меньшее количество света (от пяти до шести тысяч раз) по сравнению с аналогичными методами (в качестве примера можно привести конфокальную флуоресцентную микроскопию). Меньшая интенсивность облучения позволяет эмбрионам дольше оставаться живыми в процессе эксперимента. Соответственно, сокращается число используемых в опытах животных.

Авторы работы проследили за развитием эмбриона полосатого данио, начиная со стадии одной клетки до 20 тысяч. Полученное "кино" они предоставили научному сообществу в качестве источника данных: Danio rerio является одним из излюбленных объектов молекулярно-биологических исследований.