Ученые в деталях показали, как растут пальцы на руках и ногах человека (видео)

Исследователи из Китая и Великобритании создали первый атлас человеческих клеток раннего развития конечностей, показывающий в изысканных деталях, как формируются пальцы рук и ног.

Ученые проанализировали тысячи одиночных клеток из донорских эмбриональных тканей, которые были от 5 до 9 недель развития.

Они обнаружили, что пальцы рук и ног человека не растут наружу, как можно ожидать. Вместо этого они "вылеплены" внутри большего основного "бутона", пишет ScienceAlert со ссылкой на исследование, опубликованное в Nature.

Отмечается, что этот процесс происходит посредством четко регулируемого процесса, включающего активацию определенных генов и типов клеток.

Читайте также: От мозга мышей к моче человека: историки раскрыли рецепт зубной пасты древних римлян

Начиная с "туманных начал", экспрессия IRX1, гена, критического для формирования пальцев, и SOX9, гена, необходимого для развития скелета, совпадает в пяти разных длинах и в процессе развивается конечность.

Приблизительно на 7 неделе развития запрограммированные инструкции клеточной смерти включаются в недифференцированных клетках, собираемых между этими длинами, и обнаруживаются четко определенные пальцы рук и ног.

Подобно мраморной глыбе, которая превращается в шедевр благодаря экспрессии этих генов, наши пальцы рук и ног выточены от кончика к основанию, когда ненужные клетки отступают. Небольшие нарушения в этом процессе могут привести к деформациям конечностей, с которыми рождается 1 из 500 человек.

Исследователи также отразили экспрессию генов, связанных с врожденными заболеваниями, такими как короткие пальцы (брахидактилия) или перепончатые пальцы (синдактилия), чтобы лучше понять, где развитие конечностей сбивается с курса.

"Впервые мы смогли отразить удивительный процесс развития конечностей вплоть до разрешения одной клетки в пространстве и времени", — говорит Сара Тейхманн, старший автор и вычислительный биолог из Института Велкома Сенгера.

Она говорит, что создание одноклеточных атласов "углубляет наше понимание того, как формируются анатомически сложные структуры, помогает нам раскрыть генетические и клеточные процессы, стоящие за здоровым развитием человека, имеющего много последствий для исследований и здравоохранения".

Важно, что исследователи также показали, что формирование конечностей у людей и мышей действительно происходит по схожим траекториям, с некоторыми отличиями в активированных генах и типах клеток.

Это открытие поможет ученым лучше понять, как развиваются пальцы рук и ног, и может привести к новым методам лечения заболеваний, связанных с конечностями.

Ранее ученые рассказали о деревьях, которые могут "ходить".

Хотите получать самые актуальные новости о войне и событиях в Украине – подписывайтесь на наш Telegram-канал!