Inom utvecklingsbiologins område är det ytterst viktigt att förstå hur kroppsaxlar etableras under embryonal utveckling. Ett team av forskare under ledning av professor Hiroki Asakawa från University of Tokyos institut för molekylär embryologi och genetik har gjort betydande framsteg inom detta område genom att avslöja en ny faktor som spelar en avgörande roll i bildandet av huvud och svans hos ryggradsdjurs embryon.

Under de tidiga stadierna av embryonal utveckling sker en process som kallas gastrulation, där de tre bakterielagren - ektoderm, mesoderm och endoderm - bildas. Huvudet och svansen på embryot börjar ta form under denna process, och en signalmolekyl känd som Nodal är känd för att vara involverad i detta avgörande steg.

I sin studie, publicerad i tidskriften Nature Communications, fokuserade forskargruppen på ett specifikt protein som heter Cripto, som är känt för att interagera med Nodal. Cripto är också känt för att spela en roll i regleringen av cellvidhäftning och migration. Genom att analysera beteendet hos Cripto i zebrafiskembryon fann forskarna att det uppvisade ett unikt mönster av lokalisering i huvud- och svansorganisatorregionerna, där bildandet av kroppsaxlarna sker.

Ytterligare undersökningar visade att Cripto var avgörande för korrekt bildning av huvudet och svansen hos zebrafiskembryon. När Cripto-funktionen stördes observerades allvarliga defekter i utvecklingen av dessa kroppsyxor. Dessutom upptäckte forskarna att Cripto interagerar med ett annat protein som heter Smad7, som är känt för att hämma nodalsignalering. Genom att störa denna interaktion främjar Cripto nodalsignalering, vilket är avgörande för en korrekt utveckling av huvudet och svansen.

Professor Asakawa förklarar betydelsen av deras fynd:"Vår studie avslöjar betydelsen av Cripto för att etablera ryggradsdjurens kroppsaxlar. Genom att avslöja den dynamiska lokaliseringen av Cripto och dess roll i att reglera nodalsignalering, har vi fått en djupare förståelse av de komplexa molekylära mekanismerna. som ligger bakom de grundläggande processerna för embryonal utveckling. Denna kunskap kan leda till nya insikter om utvecklingsstörningar och ge potentiella vägar för terapeutiska interventioner.

Upptäckten av Criptos roll i huvud- och svansbildning bidrar inte bara till utvecklingsbiologins område utan belyser också det invecklade samspelet mellan signalmolekyler och deras reglerande mekanismer för att forma arkitekturen hos det utvecklande embryot.