研究人员发现了一种新的机制 可以帮助动物以准确的形式发育

形状、形状和特征外观的再现性是我们发展的关键特征，因为它的描述已经编码在我们的DNA中，所以可以实现。然而，尽管环境、物理和化学波动导致了基因变异和发育“噪音”，但如何实现这种可重复性令人困惑。果蝇(Drosophila melanogaster)的最新研究表明，胚胎中的“噪音消除”机制取决于一个详细的、高度可复制的遗传“蓝图”，其中有高达单细胞水平的具体指令。

现在，在《发展细胞》上发表的一项研究中，由RIKEN BDR的Wang Yu-Chiun Wang领导的一个国际团队提出了一个问题，即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噪音消除机制来帮助。他们的发现表明，以前用于雕刻胚胎的机械力是被忽视的，因为它们是噪音的罪魁祸首，也是保证精度的关键——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一种称为“头沟”的结构，其中胚胎的表面以类似折纸的方式折叠成一条直线。为了进行这种折叠，细胞部署一种称为肌球蛋白的分子来施加机械力，从而缩短组成折叠的细胞。然而，令人惊讶的是，平均而言，只有20%的细胞没有收到成为头侧沟一部分的指令。事实证明，关于丢弃位置的信息是准确的，但是阅读这些信息却是出奇的草率。因此，肌球蛋白的分布是高度可变的，这导致了设计信息和细胞行为之间的差异。"

为了弄清楚胚胎如何像折纸一样沿着折痕折叠，尽管有这种“噪音”，研究人员更广泛地观察了整个组织，并意识到肌球蛋白在平行于折痕的方向上极化。他们假设，在肌球蛋白的驱动下，细胞膜相互拉动形成机械通讯形式，使得拉直的带状结构从随机膜收缩的模糊区域走出来。似乎这个肌球蛋白点状带是正在发育的头侧沟的折痕。

为了证明这一点，科学家用强聚焦激光束切割色带，使少数细胞中的肌球蛋白失活。他们在头部的沟中发现了一个扭结，这表明需要一个完整的收缩薄膜带来折叠直。计算机模拟也证明了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。

本研究的结论是，动物形态的恒常性不仅需要遗传和遗传网络的确定性过程，还需要机械力的随机性和应急性行为。“这项工作告诉我们，生物学的恒常性不仅源于其调控的复杂性，还源于自组织的独特噪音和自我校正原理，”王说。这是发育生物学教科书中缺失的一章。”王还认为，出于同样的原因，涉及细胞和组织的生长、重组和改变形状的病理过程(如肿瘤形成和癌症转移)也必须包含机械的自组织因素，以及众所周知的遗传因素。易感性。”“头侧沟是一个非常明显的结构，”他继续说但是它形成了，开始形成后大约一个小时就消失了。这种“上皮折纸”的神秘、美丽和短暂的结构继续让我们着迷，并教会我们不知道的动物发育。"

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