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研究人员首次记录了一种生物体在其发育过程中通过液相

研究人员首次记录了一种生物体在其发育过程中通过液相。在“ 自然细胞生物学 ”杂志的一项研究中,由奥地利科学技术研究所的Carl-Philipp Heisenberg领导的一组科学家表明胚胎斑马鱼(Danio rerio)内的细胞随着胚胎的生长暂时变成液体。

“这种流动性过渡预计会通过理论和模型发生,但在这里我们首次表明它发生在真实的生物体内,”主要作者Nicoletta Petridou说。

斑马鱼卵的蛋黄覆盖着胚盘,一层薄薄的组织。随着卵子的发育,胚盘形成一个圆顶。通过在整个胚胎发育过程中测试组织,研究小组发现,在“隆起”期间,其中心的组织突然变成液体。

研究人员解释说,当细胞快速分裂时,流动性就会发生。细胞通常与它们的邻居相连,但在这个大规模变化阶段,它们实际上会自由浮动。

在这项研究中,海森堡和他的团队通过测试压力下的组织变形率来确定流动性。粘性较大的组织变形不如液体快。

“这是一种机械而非生化变化,”Petridou解释说。“胚胎被编程为分裂,它无法逃脱它。”

显然,整个生物体不能变成液体。流动性仅在中心发生,并且仅在短时间内发生。研究人员发现,“非经典Wnt信号转导途径” -一个类型涉及蛋白质小区通信的-从也liquidising禁止细胞在胚胎的边缘。

“非经典Wnt信号传导使细胞保持连接,并允许胚胎边缘绕过流体化,”Petridou说。

“我们认为组织的缺失是变得流动,但信号传导使特定区域不会变成液体。”

研究人员表示,他们可能已经发现了第一个已知的相变实例 - 物理学中的一个概念描述了物质结构的变化,就像水从冷冻固体变成液体然后变成蒸汽一样。

“我们称在斑马鱼的流动性转变中观察到这种现象,因为我们不确定它实际上是真正意义上的物理转变,”Petridou说。

“但是,我们正在进一步确定这是否是一个阶段转变。相变可能发生在分子网络中,但我们还不知道它们是否可能发生在组织或胚胎中。

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