研究人员确定了一种新的机制可以帮助动物以精确的形态发育

形状，形状和特征外观的可复制性是我们开发的关键特征，因为其说明已编码在我们的DNA中，因此得以实现。然而，令人困惑的是，尽管由于环境，物理和化学波动而导致遗传变异和发育“噪声”，但如何实现这种可重复性。果蝇的最新研究表明，胚胎中的“消除噪音”机制依赖于详细且高度可复制的遗传“蓝图”，并具有直至单细胞水平的特定指示。

现在，在《发展细胞》上发表的一项研究中，由RIKEN BDR的Wang Yu-Chiun Wang领导的国际团队询问该蓝图是否足以解释发展的一致性，或者它是否可以通过其他消除噪声的机制得到帮助。他们的发现表明，雕刻胚胎的机械力在以前被忽略了，因为它们原来是产生噪音的罪魁祸首，也是确保精度的关键-一把真正的双刃剑!

在他们的工作中，研究小组研究了果蝇胚胎中的一种称为“头沟”的结构，其中，胚胎的表面以折纸状的方式沿直线折叠。为了进行这种折叠，细胞会部署一种称为肌球蛋白的分子，以施加机械力，从而缩短构成折叠的细胞。然而，令人惊讶的是，平均只有20%的细胞没有收到成为头沟的一部分的指示。原来，关于弃牌位置的信息是准确的，但是读取该信息出奇地草率。结果，肌球蛋白的分布高度可变，导致设计图信息与细胞行为之间存在差异。”

为了弄清楚尽管有这种“噪音”，胚胎如何像折纸一样沿着折痕折叠，研究人员在整个组织上更加宽阔地看，并意识到肌球蛋白沿平行于折痕的方向极化。他们假设，在肌球蛋白的驱动下，细胞膜彼此拉动，形成一种机械连通形式，使拉直的带状结构从随机的膜收缩的模糊区域中出来。看来，这条肌球蛋白点缀的条带是正在发展的头沟的折痕。

为了证明确实如此，科学家们使用强烈聚焦的激光束切割了色带，以使少数细胞中的肌球蛋白失活。他们发现头沟出现了扭结，表明折叠的笔直需要完整的收缩膜带。计算机模拟还证实，基于极化收缩力的组织折叠确实可以克服收缩力中的噪声。

这项研究的结论是，动物形态的恒定性不仅需要遗传和遗传网络的确定性过程，还需要依靠机械力的随机和紧急行为。Wang说：“这项工作告诉我们，生物学的恒定性不仅源于其调控的复杂性，还源于自组织的独特的噪声和自我校正原理。这是发育生物学教科书中缺少的一章。”Wang还认为，出于同样的原因，涉及生长，重组和改变细胞和组织形状的病理过程(例如肿瘤形成和癌症转移)也必须包含机械自组织元素，以及众所周知的遗传因素。易感性。”头沟是一个非常明显的结构，”他继续说，“但它开始形成后约一个小时就形成并消失了。这种“上皮折纸”的神秘，美丽而短暂的结构继续使我们着迷，并向我们传授了关于动物发育我们还不了解的东西。”

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