Ученые научились следить за всеми клетками эмбриона

"Цифровой эмбрион" полосатого данио. Справа - микроскопические данные, слева - результаты моделирования. Разными цветами обозначены разные направления движения клеток. Изображение авторов исследования.

Группа ученых из Европейской молекулярно-биологической лаборатории (EMBL) проследила за путями перемещения и делением всех клеток эмбриона рыбы полосатый данио (Danio rerio). Как сообщается в пресс-релизе на сайте EMBL, чтобы достичь этой цели, исследователи разработали новую технологию микроскопии. Полученные в результате наблюдений данные были использованы для создания компьютерной модели развития эмбриона в первые 24 часа после зачатия. Работа ученых опубликована в журнале Science. Увидеть, как происходит развитие эмбриона "вживую" можно здесь.

В процессе эмбрионального развития одна клетка превращается в целый организм. Оплодотворенная яйцеклетка начинает делиться, и 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, заметно 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 живым в процессе эксперимента. Соответственно, сокращается число используемых в опытах животных.

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

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:00 24 февраля 2017

Стрелять, Карл!

Подстреленный Гитлер и отпуск в фашистской Италии: обзор Sniper Elite 4
Наука и техника
 — 
13:52 21 февраля 2017
Александр Шестаков

«В развитии главное — масштаб цели»

Интервью с ректором ЮУрГУ Александром Шестаковым о науке, образовании и развитии
Без ствола
Российские власти сокращают число владельцев гражданского оружия
Тир во время чумы
Как тренировка в стрелковом клубе обернулась смертью инструктора и ученика
Недостаток ресурсов при избытке амбиций
Что не так с индийской системой закупок оружия
Научили родину бомбить
Как отец воспитал из сына-подростка боевика «Джабхат ан-Нусры»
Допрос обвиняемого - митрополита Петроградского Вениамина на судебном процессе по делу об изъятии церковных ценностей, проходившем в зале филармонииСидеть!
Как молодая советская власть карала своих граждан
Стрелять, Карл!
Подстреленный Гитлер и отпуск в фашистской Италии: обзор Sniper Elite 4
Геноцид во благо
Уничтожение всего живого стало возможным на генном уровне
Белая вдова
Кино недели с Денисом Рузаевым: от «Джеки» до «Тони Эрдманна»
Pierre et Gilles, Sainte Marie MacKillop (Kylie Minogue), 1995, Collection privée (c) Pierre et GillesГолубо-розовое
Транссексуалы, проститутки и панки в латексе на снимках гей-пары Пьера и Жиля
Орхан Памук«Ни одна жизнь не достойна романа»
Орхан Памук о современной Турции и противостоянии Востока и Запада
Смерть вождя
Роли, по которым мы запомним Алексея Петренко
Дэвид Алмонд«Вырасти — это понять, что родители были неправы»
Дэвид Алмонд о том, как опасно быть взрослым
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды