产业气象站@创造出所有的器官?,如何在恰当的时间( 二 )
一些分子钟通过反馈回路运行 , 在反馈回路中 , 蛋白质积累到一定水平 , 就会停止生产 , 从而产生周期性的振荡 , 细胞可以利用这种振荡来驱动发育步骤 。 所有种类的脊椎动物都依赖于这种类型的振荡时钟 , 创造出数量正确的体节 , 这些结构后来就会发育成脊柱的骨骼和肌肉 。
发育生物学家MubarakHussainSyed说 , 在其他一些情况下 , 细胞似乎会“记录”它们分裂的次数 , 他研究了果蝇早期大脑发育过程中基因活动的时间 。 他形象地说:“细胞可能在计数 , ‘好吧 , 我们已经进行了20次分裂 , 现在是下一步的时候了’ 。 ”
不管是什么机制 , 不仅是单个细胞内的时钟 , 外部信号会使一切保持同步 。 例如 , 果蝇幼虫包含发育成成虫结构的多个组织的团或盘:一对盘用于翅膀 , 另一对用于眼睛 , 等等 。 科学家观察到 , 如果其中一个翼盘受损 , 发育会被推迟 , 给翼盘修复的时间 。
今天的现代技术 , 包括在培养皿中培养细胞和微型器官的能力 , 应该能提供很多线索 。 人们可以将一种生物的神经干细胞添加到另一种生物的微型大脑中 , 观察外来组织是否会以自己的速率进行发育 , 还是会改变其速率 , 来匹配其周围的细胞 。
新的发现不断出现 。 Briscoe的团队最近在预印本网站BioRxiv上公布了一些最新的进展 , 他们认为 , 小鼠和人类胚胎发育速度的差异 , 可能是由于两个物种之间蛋白质稳定性的差异造成的 。 这些差异似乎延长了人类细胞周期的时间 。
【产业气象站@创造出所有的器官?,如何在恰当的时间】不断放大细节 , 可以得到更广阔的视野 。 科学家相信 , 发育时间的变化 , 也就是所谓的发育差时(heterochrony) , 在我们在现代生物身上看到的身体形态和比例的多样性的进化中有着深远的作用 。
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