مژک های بی حرکت جهت مایع خارج سلولی را در طول رشد حس می کنند تا تقارن چپ و راست را بشکنند

انجمن آمریکایی برای پیشرفت علم (AAAS)

محققان در دو مطالعه مستقل گزارش دادند که این مکانیسم را به ترتیب در جنین موش و گورخرماهی بررسی می‌کنند، مژک‌های کوچک و بی‌حرکت جهت مایع خارج سلولی را در طول رشد حس می‌کنند تا تقارن چپ به راست را در طول جنین‌زایی اولیه بشکنند. اگرچه بدن بسیاری از مهره داران از بیرون متقارن به نظر می رسند، اما عدم تقارن های چپ-راست متعددی در شکل و سازمان اندام های داخلی وجود دارد.

این تفاوت های نامتقارن در طول جنین زایی اولیه توسط یک خوشه کوچک از سلول ها به نام سازمان دهنده چپ-راست (LRO) ایجاد می شود. در یک نقطه خاص در طول جنین زایی، مژک های متحرک درون این خوشه به طور هماهنگ حرکت می کنند تا یک جریان جهت دار مایع خارج سلولی را به سمت چپ ایجاد کنند، که اولین نشانه از شکسته شدن تقارن دو طرفه در طول رشد اولیه است. با این حال، چگونه این جریان سیال به سمت چپ حس می شود و به سیگنالی تبدیل می شود که برنامه های توسعه نامتقارن چپ-راست را آغاز می کند، ناشناخته باقی مانده است.

در دو مطالعه مستقل، Takanobu Katoh و همکاران، و Lydia Djenoune و همکاران، به ترتیب نشان دادند که مژک های بی حرکت در LRO به عنوان حسگرهای مکانیکی عمل می کنند که نیروهای بیومکانیکی سیال جاری را به سیگنال های کلسیمی تبدیل می کند که عدم تقارن چپ-راست را راهنمایی می کند. در جنین موش، Katoh و همکاران دریافتند که مژک های بی حرکت در LRO در امتداد محور پشتی شکمی در پاسخ به نیروی جریان خارج سلولی دچار تغییر شکل می شوند. این، به نوبه خود، سیگنال کلسیمی ایجاد می کند که جهت جریان را اعلام می کند. به طور جداگانه، و کار در گورخرماهی، Dejenoune و همکاران فرآیند مشابهی را در شکل دادن به عدم تقارن چپ-راست قلبی کشف کرد. بر اساس یافته‌ها، هنگامی که جریان طبیعی متوقف شد، دستکاری مکانیکی مژک‌ها می‌تواند الگوی چپ به راست قلب را نجات داده و حتی معکوس کند. در مجموع، یافته‌ها نشان می‌دهند که این مکانیسم از نظر تکاملی حفظ شده است و نقش مهمی در شکستن تقارن دو طرفه در طول توسعه بازی می‌کند.

مرجع مجله:

Katoh، TA، و همکاران (2023) مژک های بی حرکت به طور مکانیکی جهت جریان سیال را برای تعیین چپ-راست حس می کنند. علوم پایه. doi.org/10.1126/science.abq8148.



منبع

منبع: