Forskere har afsløret en ny forståelse af, hvordan væv og organer skulptureres under embryogenese, en proces, der er afgørende for den korrekte udvikling af alle dyr.
Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet Nature, afslører, at et protein kaldet WWox spiller en afgørende rolle i at kontrollere aktiviteten af gener, der er ansvarlige for at forme kroppen.
"Dette er et stort gennembrud i vores forståelse af, hvordan embryoner udvikler sig," sagde studieleder professor James Briscoe fra University of Cambridge. "Vi har opdaget en ny mekanisme, der styrer aktiviteten af gener, der er essentielle for at forme kroppen, og dette har konsekvenser for forståelsen af fødselsdefekter og andre udviklingsforstyrrelser."
Under embryogenese gennemgår et befrugtet æg en række hurtige celledelinger for at danne en blastocyst, som er en hul kugle af celler. Blastocysten implanteres derefter i livmodervæggen, og cellerne begynder at differentiere sig til forskellige væv og organer.
Differentieringsprocessen styres af gener, som er segmenter af DNA, der indeholder instruktionerne til fremstilling af proteiner. Proteiner er cellers byggesten, og de spiller en afgørende rolle i alle aspekter af cellefunktion.
WWox er et protein, der vides at være involveret i at regulere genernes aktivitet. I det nye studie fandt forskerne ud af, at WWox spiller en afgørende rolle i at kontrollere aktiviteten af gener, der er ansvarlige for at forme kroppen.
Forskerne brugte en række forskellige teknikker, herunder genetisk analyse og billeddannelse, til at studere WWox' rolle i embryogenese. De fandt ud af, at WWox kommer til udtryk i et specifikt mønster i embryonet, og at dette mønster er essentielt for den korrekte udvikling af kroppen.
For eksempel kommer WWox til udtryk i neuralrøret, som er forløberen for hjernen og rygmarven. Forskerne fandt ud af, at WWox er afgørende for den korrekte lukning af neuralrøret, og at mus, der mangler WWox, har rygmarvsbrok, en fødselsdefekt, hvor rygmarven ikke er ordentligt dannet.
Forskerne fandt også ud af, at WWox kommer til udtryk i lemmerne, og at det er afgørende for korrekt udvikling af cifrene. Mus, der mangler WWox, har deforme lemmer, med manglende eller ekstra cifre.
Forskerne mener, at WWox spiller en afgørende rolle i at kontrollere aktiviteten af gener, der er afgørende for at forme kroppen ved at interagere med andre proteiner, der er involveret i genregulering. De er i øjeblikket ved at undersøge disse interaktioner mere detaljeret, og de håber, at deres forskning vil føre til en bedre forståelse af fødselsdefekter og andre udviklingsforstyrrelser.
"Vores resultater giver ny indsigt i de molekylære mekanismer, der styrer embryogenese," sagde Briscoe. "Denne viden kan i sidste ende føre til nye behandlinger for fødselsdefekter og andre udviklingsforstyrrelser."