Войти
Схема органеллы, разделяющей клеточные состояния 
Как волны эмбриональной дифференцировки создают градиенты 
Дерево дифференциации Аксолотля 
Модель передачи сигнала для эмбриона Волны онической дифференциации A , основанная на механохимии, модель для первичной нервной индукции была впервые предложена в 1985 году Бродландом и Гордоном. Они предположили, что существует механически чувствительная бистабильная органелла, состоящая из микротрубочек и микрофиламентов на апикальных концах клеток в клеточных листах, которые вот-вот дифференцируются (которые являются компетентными), и эти клетки под механическим напряжением. Микротрубочки и микрофиламенты находятся в механическом противостоянии в предполагаемой эмбриональной органелле, которую они назвали сплиттером клеточного состояния. В зависимости от того, где находится клетка внутри листа, напряжение снимается либо сужением апикального конца, либо расширением апикального конца. Разрешение начинается в одной точке и распространяется на остальную ткань, ограниченную другими механическими силами на границах. Была обнаружена реальная физическая волна сокращения, которая проходит через предполагаемый нервный эпителий развивающейся саламандры, аксолотля (Ambystoma mexicanum). Траектория волны сокращения была более сложной, чем предсказывалось в исходной модели, однако она происходила из точного местоположения организатора Спемана и проходила только через предполагаемый нейральный эпителий. Электронная микроскопия показала, что промежуточные филаменты также присутствуют в разделителе состояний клетки. Дополнительные волны сокращения и расширения были также обнаружены при покадровой фотографии аксолотля гаструляции. Среди них была волна расширения, которая происходит в эктодерме только в презумптивном эпителии. Когда траектории волн были наложены на карту судьбы аксолотля, было показано, что существует уникальная комбинация волн расширения и сжатия, которая коррелирует с типами тканей, определенными во время гаструляции, и что этот набор волн траектории могут объяснить форму карты судьбы.
Биохимическая основа для передачи сигнала от цитоскелета к ядру, приводящая к изменениям в экспрессии генов, была впервые предложена Бьерклундом (ныне Гордон) и Гордоном в 1993 году. приводят к биохимической трансдукции биомеханического сигнала от цитоскелета, который, таким образом, передается ядру. Затем это сигнализирует об изменениях в экспрессии генов. Если в ячейке произошло сжатие, отправляется один сигнал, а если в ячейке произошло расширение, отправляется другой сигнал. Сигнал от цитоскелета - это то, что определяет судьбу клетки. Феномен градиентов генов во время развития отвергается как эпифеномен, возникающий в результате прохождения биомеханической волны, инициирующей изменения в экспрессии генов в отдельных клетках, когда волна проходит через клеточный лист. Они подробно изложили свои исследования и свою теорию дифференцирующих волн в своей книге «Объяснение эмбриогенеза». Например, первая дифференциация, которая имеет место во время уплотнения у млекопитающих, объясняется с точки зрения их модели волн дифференциации таким образом; Клетки на внешней стороне морулы разрастаются из-за эффекта их положения на внешней стороне раннего клубка клеток, и их определяют как трофобласт. Ячейки внутри шара вместо этого сжимаются из-за механической силы, действующей внутри, и они становятся внутренней массой. Вся остальная активность, такая как изменения экспрессии генов, сигнальные белки, высвобождение морфогенов и эпигенетические изменения, считаются результатом дифференцировки после ответа цитоскелета на механические сигналы. который затем определяет судьбу клетки с помощью чисто механических сигналов. Неудачное закрытие нервной трубки объясняется недостаточностью метилирования цитоскелета развивающейся нервной ткани для тех дефектов нервной трубки, которые чувствительны к фолату и предотвращаются фолиевая кислота добавка.
