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果蝇揭示了形态发生素在肢体生长中的作用

在巴塞罗那IRB的发育和生长控制实验室工作的研究人员发现,Dpp基因(人类中的BMP)在果蝇果蝇翅膀的结构组织和生长中起双重作用。这项研究发表在eLife杂志上,表明Dpp是组织生长所必需的,但“它的梯度并不能指导机翼生长,”ICREA研究教授兼研究负责人MarcoMilán解释道。在eLife期刊同时发表的另外两项研究解决了关于Dpp和其他参与发育的形态发生素功能的激烈科学辩论。

果蝇揭示了形态发生素在肢体生长中的作用

形态发生素是在整个组织中的浓度梯度中发现的分子,它们将信号从一个细胞发送到另一个细胞。“黑腹果蝇的翅膀有几种形态发生素,如Dpp(人类中的BMP)和Wingless(人类中的Wnt),这些都是生长所必需的,”该研究的第一作者,发展中的博士后研究员Lara Barrio解释说。 IRB Barcelona的成长控制实验室。在这项研究中,科学家们研究了Dpp如何调节生长并分析了Dpp水平被操纵时细胞的行为方式。

Dpp浓度梯度在组织调节中的作用是科学家们激烈争论的主题。已经认为形态发生素负责这一过程;然而,使用不同的技术,这三项研究现在得出结论,形态发生素是生长所必需的,但它们的浓度梯度并不能直接控制这一过程。

“我们知道这种形态发生素的梯度特别影响结构组织或组织的特性,但组织中不同水平的Dpp对生长没有影响。也就是说,组织是否生长取决于Dpp是否存在。它的梯度没有影响“,MarcoMilán解释道。

那么什么调节果蝇翅膀的最终结构的大小?“Morphogen梯度没有。必须有另一种替代方法和尚未知的机制,飞翼是回答这个问题的理想模型,”MarcoMilán说。

该研究与脊椎动物肢体中的形态发生Sonic hedgehog的知识一致。该分子的梯度影响组织特性(例如,手的手指彼此不同)但不调节生长。因此,了解果蝇的结构形成和发展如何为研究人类的脊椎动物发育和先天性缺陷铺平道路。

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