@ 2015.12.27 , 10:00
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人类胚胎究竟是如何分化的?

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我们都知道这样一则故事:卵子和精子相遇、受精,变成受精卵。一旦开始分裂,它们便会形成一团细胞并重新生长,直到分化为各种器官和身体部位。最终,那个小小的细胞变成了一个形态完整的小型哺乳动物(或昆虫、青蛙)。

但细胞究竟如何得知应在哪里制造皮肤、在哪里制造手指、在哪里长出一个肾呢?大体说来,细胞需要决定其命运的指令——换句话说,即它将成为身体的哪一结构。一旦命运决定了,细胞便会开始分化为神经细胞、皮肤细胞等等。然而,我们并不完全明白这些“指令”的本质。

“细胞决定”或源于细胞之间的分子信号,或源于分裂之前细胞内的特定分子分布。这些分子通常是蛋白质或RNA片段,它们将继续影响每一个细胞的基因表达。例如,如果一个母细胞有大量的“神经细胞”决定质分散在左侧,那么在分裂之后,左侧的子细胞便会继续发展为一个神经细胞,因为它携带了必要的决定质。

然而在绝大多数情况下,微小胚胎雏形的细胞实际上是通过一种“诱导信号”来互相决定彼此的命运。细胞表面会逸出蛋白质,告知邻近细胞它们的宿命是什么。它们可以进行直接接触,或向细胞之间的空间发送信号。

当涉及到形成特定模式并发展为身体的特定部位时,化学信号变得更为复杂。细胞会分泌多种信号,名为“成形素”——组织里的化学物质浓度水平会向细胞传送相对位置的信号,这会告知细胞核里的基因应当打开还是关闭,并决定那个细胞群最终会成为指甲还是肾脏。

我们很晚才发现这点。自20世纪伊始,科学家便一直在努力破解细胞决定的问题。但直到1990年,胚胎学家Eddy De Robertis才在一个青蛙的胚胎中发现了第一个传送此类化学信号的基因。目前,科学家仍未透彻知晓这一复杂的化学交流过程,但他们已取得了进展。过去二十年来,De Robertis及其他研究人员揭开了一个组织基因网络,它们共同产生各种信号蛋白质,以不同浓度在胚胎中扩散开来。

不得不说,难怪人类有时会出现发育异常,毕竟塑造我们的分子和基因交流系统是如此复杂,它们既不可思议又美丽迷人。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 12+1

  1. 3019498

    一个鸡蛋到底算几个细胞啊?

    [23] XX [9] 回复 [0]
  2. 热狗
    @2 years ago
    3019508

    忍不住相信物性能导出自由意志,

  3. 3019533

    @david:
    未受精的鸡蛋就是一个细胞

    体积最大的细胞是鸵鸟蛋

    [24] XX [7] 回复 [0]
  4. 3019561

    然而细胞是如何产生的仍然是未解之谜

  5. Snokye
    @2 years ago
    3019611

    别整那没用的,搞清楚“诱导信号”是谁怎么发出来的再说。

  6. 3019696

    蛋并不是一个细胞。他大部分只是受精卵或者卵子外的附着物,而且这些附着物无细胞结构,包括蛋黄,蛋青,蛋壳。都只是一个附着物而已,实在鸡的子宫内由营养物质包围受精卵形成的,其主要功能是为受精卵发育提供保护和营养物质。。。实际的受精卵非常的小

  7. 面神钦点先吃
    @2 years ago
    3019864

    @RJH: 你说话和我高中生物老师一模一样

  8. 没有人
    @2 years ago
    3019883

    只有我想知道这些照片是怎么拍出来的吗?

  9. 玉山
    @2 years ago
    3019892

    如果卵子附着物算是卵细胞的一部分的话,那么鸵鸟蛋是现今世界最大的细胞,史上已知最大细胞是一种梁龙的蛋,推测可能最大的细胞是沧龙的卵细胞…如果附着物不算,当今最大是蓝鲸的卵子,史上最大可能是孔鸟的…以上纯属一本正经的胡扯!

  10. 看天青
    @2 years ago
    3019953

    @没有人: 我猜应该是模型

  11. 小P君
    @2 years ago
    3019989

    @qtggy: 高中做过题目,人体最大的细胞是卵细胞,0.1毫米,唯一肉眼可见的人体细胞。自然界最大的细胞是鸵鸟蛋。所以你说的那些营养物质可能已经被定义在细胞中了。

  12. 3020044

    就像人一样,在不同的学校里被诱导成不同的职业人,当然也有通过血管改变命运的,也有的选择成为癌细胞。

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