Den genomsnittliga människan har cirka 37,2 biljoner celler. Men celler är differentierade för tusentals olika funktioner. Hur "vet" en cell vilken funktion den ska fylla? I en tidning som publicerades idag i Utvecklingscell , gruppen av Carl-Philipp Heisenberg vid Institute of Science and Technology Österrike (IST Österrike), inklusive första författare och Ph.D. student Vanessa Barone, belyser hur en cells öde bestäms. För första gången, de rapporterar en positiv återkopplingsslinga mellan varaktigheten av cell-cell-kontakter och specifikationen av en cells funktion.

Celler sitter inte bara passivt bredvid varandra. Istället, närliggande celler kan bilda kontakter med varandra - anslutningar av olika storlek, styrka och varaktighet som når från en cell till en annan. Heisenberg och hans grupp använde zebrafisken för att undersöka om signalering mellan celler och cell-cell-kontaktbildning påverkar varandra, och påverka hur en cells öde bestäms.

Forskarna tittade på stamceller i den bildande främre axiella mesendodermen som ger upphov till antingen huvudets mesoderm eller endoderm hos det utvecklande embryot. I detta system, författarna identifierade en positiv återkopplingsslinga mellan cell-cell-kontaktbildning och cellödespecifikation:när mesendoderm progenitorceller bildar långvariga cell-cell-kontakter, de blir huvud mesoderm celltyper, medan kortvariga kontakter resulterar i endodermcelltyper.

Cell-cell-kontaktbildning och cellödespecifikation främjar varandra genom kontaktbildning som utlöser hög Nodal/TGFβ-medierad cell-cell-signalering, krävs för specifikation och differentiering av huvudmesodermceller; nodal signalering, i tur och ordning, främjar cell-cell-kontaktbildning. Författarna identifierade därigenom cell-cell-kontaktens varaktighet (i motsats till t.ex. antalet eller storleken på cell-cell-kontakter) som en nyckelfunktion för att kontrollera nivån av cell-cell-signalering som bestämmer binära cellödebeslut under embryonal utveckling.