通过机械力调节胚胎基因

在胚胎发育期间，遗传级联控制基因活性和细胞分化。在PNAS期刊的新出版物中，维也纳大学分子进化与发展系的Ulrich Technau团队报告说，除了遗传程序外，机械线索还有助于在发育过程中调节基因表达。与其他动物的比较表明，这种监管原则是古老的。

通常认为动物和人的胚胎发育和细胞分化遵循时空基因表达的精确遗传程序。然而，最近的一些研究表明，机械转导 - 细胞将机械力转化为生化信号的能力 - 也可以促进基因表达的调节，因此可能在发育中起重要作用。虽然这些研究大部分是在细胞培养中完成的，但维也纳大学的Ulrich Technau团队现在报告了在小明星海葵Nematostella vectensis早期发育过程中机械敏感基因表达的实验。

作者在美国国家科学院院刊最近的一篇文章中表明，细胞肌球蛋白功能的化学抑制不仅阻碍了原肠胚形成的形态发生运动 - 内部和外部细胞层通过内陷形成的过程 - 而且还废除了表达一个关键的发育调节基因，brachyury。该基因在几乎所有动物的发育中具有至关重要的古老作用。令人惊讶的是，施加于这种胚胎的外部机械压力可以激活或恢复brachyury的表达。此外，通过机械转导在Nematostella vectensis中的brachyury表达依赖于β-连环蛋白，β-连环蛋白是一种关键蛋白，在细胞 - 细胞粘附和信号级联后的基因调控中具有保守的双重作用。

基于他们的发现，作者提出了一个反馈循环，通过这种反馈循环，机械和基因调控协同工作，以确保强大的表达。此外，由于β-catenin依赖的机械转导发生在斑马鱼和果蝇等其他动物身上，研究结果表明，这种基因调控形式可追溯到至少6亿年前，即脊椎动物，昆虫和海葵之间的进化分裂。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅为传播更多信息之目的，如有侵权行为，请第一时间联系我们修改或删除，多谢。