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科学家利用新技术描绘脊椎动物胚胎发育蓝图

发布时间:2019-03-20 21:06:06

德国科学家近日利用新型显微镜描绘了斑马鱼胚胎发育期间细胞的行为和运动情况,并将过程制成了三维数字影像。研究人员表示,这是首个脊椎动物的完全发育蓝图,而且这一技术同样可以应用于老鼠和青蛙等其它脊椎动物的胚胎。相关论文10月9日在线发表于《科学》(Science)杂志上。
 
描绘脊椎动物的胚胎发育是一件极其困难的事情,迄今为止,科学家只对2种多细胞有机体做过类似研究。一种是海鞘,一种是线虫,对后者的研究获得了2002年的诺贝尔生理学或医学奖。
 
在最新的研究中,德国海德堡欧洲分子生物学实验室(EMBL)的Jochen Wittbrodt和同事,利用数字扫描激光荧光显微镜方法(DSLM),在超过24个小时的时间内监测了斑马鱼胚胎由单个细胞生长成几万个细胞的情况。研究人员用激光显微镜从多个方向扫描了标本,创造了40多万张图片,得到了关于细胞位置、运动及分裂的大量数据,并制成了三维影像。
 
Wittbrodt表示,“我们得到了如此多描绘脊椎动物胚胎形成的影像,它们对于发育生物学研究以及教学是直接有用的。我们的技术具有许多直接的应用,比如突变缺陷的定量研究,同种不同胚胎的个性水平的分析,器官发育与组织形成全面数据库的建立,等等。”
 
至关重要的是,DSLM所用的光要比共焦荧光显微镜少得多,这使得它能够长时间地观测活胚胎而不会对其造成伤害。
 
英国帝国理工学院进化发育生物学家Armand Leroi认为,“这一技术将使脊椎动物胚胎学家能够研究发育的细节,这在线虫身上早已实现。”


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