Учените откриват ключови гени, които инициират развитието на ембриони при мишки

Оплождането се случва при сливане на годна за оплождане яйцеклетка и сперматозоид. Това сливане води до образуването на оплодена яйцеклетка, наричана още зигота, която се разделя с течение на времето, за да образува ембрион. И това води до създаването на нов живот.

Въпреки това, по време на оплождането, геномът на оплодената яйцеклетка е „неактивен“ и трябва да бъде активиран. Този процес е известен като активиране на генома на зиготата и позволява на новия ембрион да се развива според собствената си „генетична програма“.

Международен екип от изследователи, ръководен от Калифорнийския университет в Дейвис, откри ключови гени, които активират развитието на ембриона.

„За да се развие ембрионът, яйцеклетката трябва да загуби своята идентичност и го прави, като създава нови неща. Вече знаем първите стъпки за това как се случва този преход“, казва Ричард Шулц, изследовател в университета, в официално съобщение.

Идентифициране на новите гени

Лабораторията на екипа идентифицира генното семейство OBOX като правдоподобен кандидат. Те откриха, че това семейство се състои от осем гена (OBOX1-8) като гените OBOX1, 2, 3, 4, 5 и 7 са идентифицирани като възможни кандидати за ранно развитие.

Изследователите проучиха внимателно ролята на тези гени при мишки.

Първоначално те премахнаха ключовите гени от мишките. След това те систематично възстановиха OBOX гените, за да определят тези, необходими за активиране на генома на зиготата.

Екипът установи, че развитието на ембриона спира на етап от две до четири клетки без тези гени.

„Най-интересното и неочаквано беше, че функцията на тези OBOX гени беше наистина излишна – всеки един може да бъде заменен с друг. Този излишък вероятно се е развил, защото преходът е толкова важен“, казват от екипа.

Интересното е, че това активиране на генома на зиготата се запазва във всички видове, но с различни гени.

При мишки е установено, че активирането става на двуклетъчния етап. Докато при човешките ембриони, активирането на генома се случва, след като ембрионът е образувал около осем клетки.

Въпреки това, не е ясно дали същата тази група OBOX подобни гени е замесена в активирането на човешкия геном.

„Работата също има значение за разбирането как ембрионалните стволови клетки се препрограмират, така че да могат да се развият във всяка тъкан на тялото“, заключват изследователите.

Изследването е публикувано в Nature.

Миналата година учени от Университета в Кеймбридж и Калифорнийския технологичен институт направиха исторически пробив, като създадоха синтетични ембриони от миши стволови клетки, които имат туптящи сърца, мозък и структури на всички други органи, като всичко това се е случило без използването на сперма, яйцеклетки или матка.