Вчені влаштували `стеження` за розвиваються ембріоном
Інформація про переміщення всіх клітин зародка дрозофіли під час його розвитку вмістилася в 11 терабайт.
Зародок дрозофіли (фото nicolemcwhite).
Вчені до цих пір не знають, що відбувається з ембріоном під час його розвитку: при всіх досягненнях молекулярної і клітинної біології це до сих пір залишається фундаментальною таємницею. Окремо різні процеси можна вивчити, але єдиної картини формування організму з заплідненого яйця поки немає. Проблема має не тільки теоретичний, а й цілком вагомий практичний аспект: багато захворювань, включаючи рак, починаються з неполадок на ембріональній стадії розвитку, а сам рак до певної міри взагалі можна порівняти з «скаженим ембріоном», у якого клітини як хочуть, так і діляться.
У процесі ембріонального розвитку клітини не тільки діляться і диференціюються, вони ще й переміщаються по тілу майбутнього зародка. Головними модельними об`єктами, на яких дослідники намагаються все це вивчати, служать ембріони риби Danio rerio і мухи дрозофіли, а одним з основних методів - світлова мікроскопія. При цьому, як легко зрозуміти, вчені намагаються побудувати динамічну тривимірну карту зародка, зафіксувати, куди і коли направляються клітини при його розвитку. Але до сих пір мікроскопія дозволяла робити таку реконструкцію тільки з серії плоских зображень - безперервна зйомка одного боку зародка або почергової зйомки різних його сторін. Це не дозволяє простежити всі рухи клітин: навіть якщо ми перегортаємо зародок в процесі спостереження, все одно йде дуже багато часу.
Дослідники з Інституту біомедичних досліджень Говарда Хьюза (США) запропонували метод, який дозволить простежити за всіма змінами, що відбуваються з розвиваються яйцем. Вони використовували одночасну зйомку з різних точок в один і той же час. Хоча ідея здається лежачої на поверхні (достатньо сходити в кіно), організувати таку знімальний майданчик в лабораторії виявилося серйозною справою. Кожна клітина зародка дрозофіли була позначена флюоресцентной міткою, а дані по поведінці клітин в підсумку посіли близько 11 Тб.
Стаття з докладним описом методу повинна вийти в журналі Nature Methods.
На сьогодні накопичено величезну кількість даних про роботу генів і їх взаємодії під час ембріогенезу. Тепер цю інформацію можна буде підтвердити або спростувати, спостерігаючи своїми очима за зародком. До сих пір, за словами авторів роботи, біологія ембріогенезу залишалася багато в чому якісної наукою: кожна мутація, за допомогою яких дослідники з`ясовували роботу генів, або виявлялася на тій чи іншій стадії розвитку зародка, або ні. А тепер можна буде більше дізнатися про кількісному аспекті молекулярних закономірностей: адже цілком може бути так, що пара-трійка клітин здатні заподіяти трохи менше шкоди, ніж сотні і тисячі попрямували не туди, куди треба.
