Forskare har upptäckt en ny förståelse för hur vävnader och organ formas under embryogenes, en process som är avgörande för en korrekt utveckling av alla djur.
Forskningen, publicerad i tidskriften Nature, avslöjar att ett protein som kallas WWox spelar en avgörande roll för att kontrollera aktiviteten hos gener som är ansvariga för att forma kroppen.
"Detta är ett stort genombrott i vår förståelse av hur embryon utvecklas", säger studieledare professor James Briscoe vid University of Cambridge. "Vi har upptäckt en ny mekanism som kontrollerar aktiviteten hos gener som är nödvändiga för att skulptera kroppen, och detta har konsekvenser för att förstå fosterskador och andra utvecklingsstörningar."
Under embryogenesen genomgår ett befruktat ägg en serie snabba celldelningar för att bilda en blastocyst, som är en ihålig boll av celler. Blastocysten implanteras sedan i livmoderns vägg, och cellerna börjar differentiera sig till olika vävnader och organ.
Differentieringsprocessen styrs av gener, som är segment av DNA som innehåller instruktioner för att tillverka proteiner. Proteiner är cellernas byggstenar, och de spelar en viktig roll i alla aspekter av cellfunktion.
WWox är ett protein som är känt för att vara involverat i att reglera geners aktivitet. I den nya studien fann forskarna att WWox spelar en avgörande roll för att kontrollera aktiviteten hos gener som är ansvariga för att forma kroppen.
Forskarna använde en mängd olika tekniker, inklusive genetisk analys och avbildning, för att studera WWox roll i embryogenes. De fann att WWox uttrycks i ett specifikt mönster i embryot, och att detta mönster är avgörande för en korrekt utveckling av kroppen.
Till exempel uttrycks WWox i neuralröret, som är föregångaren till hjärnan och ryggmärgen. Forskarna fann att WWox är avgörande för korrekt stängning av neuralröret, och att möss som saknar WWox har ryggmärgsbråck, en fosterskada där ryggmärgen inte är ordentligt formad.
Forskarna fann också att WWox uttrycks i armar och ben och att det är viktigt för korrekt utveckling av siffrorna. Möss som saknar WWox har deformerade lemmar, med saknade eller extra siffror.
Forskarna tror att WWox spelar en avgörande roll för att kontrollera aktiviteten hos gener som är avgörande för att forma kroppen genom att interagera med andra proteiner som är involverade i genreglering. De undersöker för närvarande dessa interaktioner mer i detalj, och de hoppas att deras forskning ska leda till en bättre förståelse av fosterskador och andra utvecklingsstörningar.
"Våra fynd ger nya insikter i de molekylära mekanismerna som styr embryogenes", säger Briscoe. "Denna kunskap kan så småningom leda till nya behandlingar för fosterskador och andra utvecklingsstörningar."