教授使用青蛙进行胚胎细胞研究

Penn State Brandywine生物学助理教授Mick Yoder正在使用一群青蛙来研究胚胎发育过程中的细胞行为。该项目源于对早期细胞发育的长期兴趣，这成为Yoder研究的焦点，同时他仍然是研究生。“在研究生院，我研究了一种试图了解神经管缺陷的小鼠模型 - 脊髓如何形成，形成图案并关闭，”Yoder说。作为弗吉尼亚大学的博士后研究员，我最终在研究生毕业后加强了这些技能。我一直对细胞间的相互作用感兴趣，所以我真的很幸运能够在一个实验室开始我的研究。一只脚踏进那扇门。“

今天，Yoder自己的研究重点是中胚层，这是一组胚胎细胞，最终产生肌肉，骨骼，肾脏，血细胞，结缔组织和其他组织。在胚胎发育过程中，中胚层分为两个群体，产生中线结构，如脊索和重复的侧向结构，如体节。他研究了一个涉及该过程的特定蛋白质轴向原钙粘蛋白，以更好地了解细胞如何移动和形成结构。

“在胚胎发育过程中，你开始使用一个受精细胞，它可以产生数万个细胞。然后这些细胞必须重新排列才能开始形成组织，”Yoder说。“我的研究旨在了解发育早期细胞如何决定进入不同的组织。”

为了研究这种细胞行为，Yoder在他的实验室里饲养了一群非洲爪蛙(非洲爪蟾)并收集了雌性卵。卵外部受精，并且在发育期间操纵所得的胚胎。虽然他之前曾研究过鼠标模型，但Yoder发现青蛙对他目前的研究更为方便。

“青蛙的卵子在培养皿中发育，所以你可以观察发育情况，”他说。“你不能用老鼠这样做，因为小鼠的发育发生在子宫内。”根据Yoder的说法，青蛙胚胎也可以实时操作，让观察者有机会亲眼看到不同遗传情况如何影响细胞生长。

“你可以在单细胞水平上引入或去除RNA和蛋白质，”他说。“你可以使胚胎发育，好像它有遗传缺陷一样。你也可以隔离一块组织，这样你就可以看到它正在形成的特定结构。”

Yoder目前正在使用青蛙胚胎来识别发育蛋白质的相互作用。“蛋白质永远不会自己工作，”他说，“因此你必须弄清楚他们正在与之互动。” 通过使用一种称为屏幕的技术，Yoder今年夏天能够识别出许多潜在的交互蛋白。他接下来计划“确定这些蛋白质中有多少百分比合法地相互作用以及它们之间的关系是什么。”

像Yoder这样的细胞研究可以应用于许多科学和医学研究。Yoder引用癌症研究作为这样一个领域。“我的兴趣在于如何指导早期胚胎的细胞，这不仅限于早期发育，因为它可以应用于所有发育阶段。如果您了解细胞如何相互作用，您可以更好地处理形成组织和器官。““此外，这些信息可用于更好地了解癌症表型。癌症细胞不断改变身份，”Yoder说。“如果我们能够弄清楚细胞如何从一开始就采用它们的身份，我们就可以更好地了解癌症的转移。”

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