干细胞通常依靠来自利基市场的信号,在许多组织中,这些信号采用了精确的形态。仍然难以捉摸的是生态位的形成方式以及形态如何影响功能。为了解决这个问题,我们利用了果蝇性促性gonadal壁基,提供遗传性障碍和现场成像。我们先前已经显示了将小众细胞迁移到性腺中适当位置的机制,以及对小众功能的结果。在这里,我们表明,一旦定位,生态位细胞可牢固地极化丝状肌动蛋白(F-肌动蛋白)和非肌肉肌球蛋白II(MyOII),向相邻的生殖细胞。沿利基外围的肌动蛋白张力产生高度可重现的平滑轮廓。没有收缩性,壁ni是错误的,并且在调节生殖线干细胞行为的能力方面表现出缺陷。我们还表明生殖细胞有助于在小众细胞中偏振肌无力,并且外在输入是生态形态发生和功能所必需的。我们的工作揭示了一种反馈机制,其中干细胞塑造了指导其行为的利基市场。关键词果蝇,干细胞,睾丸,利基,反馈,肌动蛋白收缩力,形态发生
摘要:栽培富有的草莓的花卉过渡是一个热门话题,因为这些基因型永远存在,并且很难以非浮基状态保持。但是,很少使用形态发生和分子分析对其进行研究。因此,我们检查了涉及源自口服的基因的形态发生效应和基因的激活,并在富有雌雄的F1杂交幼苗中进行了启动。在10 h SD和20 h LD条件下的12、19和26℃下生长幼苗。我们观察到对分生组织发育的强烈影响和开花基因座T1(FAFT1) - Constans1(FASOC1)途径过表达的抑制剂,类似于富有林地草莓中的途径。富有的品种显示出定量LD植物的典型特征,在所有温度下,在LD下比SD条件更早地流动。我们还发现,在LD条件下FAFT1上调促进了口服诱导,而顶端的FASOC1上调导致光周期独立的lip loperal启动。此外,我们确定了草莓分生组织身份基因faful也可以用作EB品种中植物启动的早期指标。这项研究还强调了种子传播的F1杂交体在遗传研究中的优势,即它们在遗传上是相同的,并且不受先前的浮雕病史的偏见。
类器官是一种三维结构,其特征是细胞空间组织和功能接近其模仿的天然组织。目前已有报道称,人们尝试创建源自多种组织的类器官,包括睾丸。睾丸类器官有可能提高我们对调节睾丸形态发生、生理学和病理生理学的机制的认识。它们尤其可以证明是了解不育症中生殖细胞生态位调节复杂机制的有用工具,因为它们提供了在自组装之前控制和修改细胞类型的性质的可能性,从而为开发恢复生育能力的创新方法开辟了前景。迄今为止,针对睾丸类器官形成的研究很少,描述具有睾丸特异性结构和功能的类器官生成的研究就更少了。虽然研究人员描述了与睾丸组织形态发生和药物毒性有关的有趣应用,但在睾丸类器官最终导致受精精子的产生之前,还需要进一步研究。本综述将介绍用于诱导睾丸细胞体外成熟的常规系统,描述用于开发睾丸类器官的不同方法,并讨论它们在男性生殖生物学领域的潜在应用。生殖 (2021) 161 R103–R112
心脏和内胚层联盟:多层类器官1 2 Wai Hoe ng†,1,芭比娃娃瓦尔格斯†,1,Hongpeng Jia 2,XI Ren‡,1 3 4 1生物医学工程系,Carnegie Mellon University,Carnegie Mellon University,Carnegie Mellon University,Pittsburgh,Pittsburgh,Pennsylvania。6 2美国马里兰州巴尔的摩市约翰·霍普金斯大学医学院外科部。8†等于贡献9‡信函10 11信函的作者:12 Xi Ren,博士学位。 13 Carnegie Mellon University, Scott Hall 4N111 14 5000 Forbes Avenue, Pittsburgh, PA 15213 15 Telephone: 1-412-268-7485 16 Email: xiren@cmu.edu 17 18 19 Abstract 20 Studies in animal models tracing organogenesis of the mesoderm-derived heart have emphasized 21 the importance of signals coming from adjacent endodermal tissues in coordinating适当的心脏22形态发生。尽管在体外模型(例如心脏器官)表现出巨大的潜力23来概括人心的生理学,但它们无法捕获共同发育的心脏和内胚层器官之间发生的复杂的24个串扰,部分原因是25是由于其独特的生殖层起源。为了解决这一长期挑战的努力,最近的报告26包括心脏和内胚层衍生物既有多核心器官,已经激发了27努力,以了解跨器官,跨分节沟通如何影响其28个各自的形态发生。这些共差异系统已经产生了29个共享信号传导要求的有趣发现,以诱导心脏规范以及原始的前肢,30个肺部或肠谱系。总体而言,这些多素心脏器官为人类发展提供了31个前所未有的窗口,可以揭示内胚层和心脏32如何配合直接形态发生,模式和成熟。此外,通过时空33重组,共同出现的多曲细胞细胞自组装成不同的隔室,如心脏前肠,心脏 - 智能和心脏 - 肺类器官34所示,并经历细胞35细胞35迁移和组织重新组织,以建立组织Bundaries。探讨未来,这36个心脏融合的多素质器官将激发改进细胞37再生干预措施采购的未来策略,并为疾病38调查和药物测试提供更有效的模型。在这篇综述中,我们将介绍39个协调心脏和内胚层形态发生的发育环境,讨论40个心脏和内胚层衍生物的体外共同诱导的策略,并最终评论这一突破启用的挑战和令人兴奋的新的41个研究方向。42 43 44 Non-standard Abbreviations and Acronyms 45 Shh – Sonic hedgehog 46 Wnt2 – Wingless-type MMTV integration site family, member 2 47 Wnt2b – Wingless-type MMTV integration site family, member 2b 48 Tbx5 – T-box transcription factor 5 49 hPSC – Human pluripotent stem cell 50 hiPSC – Human induced多能干细胞51
摘要。颅骨突变是指一个或多个颅骨缝合线的早期融合,导致全球1:2,500个出生的颅面异常。在大多数情况下(85%),颅骨突变为零星异常(非综合征颅骨突出),而在其他情况下(15%)作为综合征(综合征颅骨症)。综合症患者与具有单缝线冲突的患者通常具有更严重的症状。 颅突的最常见综合症包括Pfeiffer,Apert,Crouzon,Jackson-Weiss,Muenke和Boston Type MSX2相关综合征。 颅突的主要基因突变涉及FGFR1,FGFR2,FGFR3,Twist1和MSX2,该基因编码影响颅骨形态发生的关键因素。 正如本综述所讨论的那样,主要的治疗方法是手术,并且治疗的类型取决于事件的重力。综合症患者与具有单缝线冲突的患者通常具有更严重的症状。颅突的最常见综合症包括Pfeiffer,Apert,Crouzon,Jackson-Weiss,Muenke和Boston Type MSX2相关综合征。颅突的主要基因突变涉及FGFR1,FGFR2,FGFR3,Twist1和MSX2,该基因编码影响颅骨形态发生的关键因素。正如本综述所讨论的那样,主要的治疗方法是手术,并且治疗的类型取决于事件的重力。
经典 Wnt 信号转导在正常颅面发育中起着多种关键作用,而其失调已知与面部结构性先天缺陷有关。然而,Wnt 信号转导何时以及如何影响表型变异(包括与疾病相关的变异)仍不清楚。一种潜在机制是通过 Wnt 信号转导在早期面部信号中心额鼻外胚层区 (FEZ) 的模式形成及其随后对早期面部形态发生的调节中的作用。例如,Wnt 信号转导可能直接改变 FEZ 中音猬因子 (SHH) 结构域的形状和/或表达幅度。为了验证这个想法,我们使用了编码 Wnt3a 的复制型禽肉瘤逆转录病毒 (RCAS) 来调节其在面部间充质中的表达。然后,我们使用碘对比微计算机断层扫描成像和 3D 几何形态测量法 (3DGM) 量化并比较了处理过的胚胎和未处理过的胚胎在 FEZ 的 SHH 表达域的三维 (3D) 形状以及面部原基和大脑的形态方面的个体发生变化。我们发现,在头部发育的早期阶段,Wnt3a 表达的增加会在结构和信号分析水平之间产生相关的形状变化。此外,改变的 Wnt3a 激活会破坏前脑和其他神经管衍生物之间的整合。这些结果表明,Wnt 信号的激活通过影响前脑和 FEZ 中的 SHH 表达来影响面部形状,并强调了前脑和中面部形态发生之间的密切关系。
失调与神经发育和神经退行性疾病均相关,并且这些疾病中的许多特征是认知功能受损。HDAC4在脊椎动物和无脊椎动物中的细胞核和细胞质之间穿梭,核和/或细胞质HDAC4的量的改变与这些疾病有关。在果蝇中,HDAC4在记忆的调节中也起着至关重要的作用,但是,其作用的机制尚不清楚。核和细胞质限制的HDAC4突变体,以研究HDAC4亚细胞分布,转录变化和神经元功能障碍之间的机械联系。在蘑菇体形态发生,眼睛发育和长期记忆中的定义与核HDAC4的丰度增加相关,但与最小的转录变化有关。尽管HDAC4在神经元核内将MEF2隔离为点状灶,但在HDAC4的过表达时未观察到MEF2活性的改变,而MEF2的敲低对长期记忆没有影响,这表明HDAC4可能不会通过MEF2作用。为此,HDAC4中MEF2结合位点的突变也对核HDAC4诱导的长期记忆或眼睛发育中的损伤没有影响。相反,MEF2结合位点的突变以及通过MEF2 RNAi的共表达来改善蘑菇体形态发生的缺陷,因此核HDAC4通过MEF2起作用以破坏蘑菇体的发育。这些数据提供了有关HDAC4亚细胞分布失调的机制,会损害神经功能,并为进一步研究提供了新的途径。
(神经元,星形胶质细胞,少突胶质细胞)。评估人神经诱导的早期事件的能力受到人类胚胎组织的可及性的限制。人类多能干细胞(PSC)的体外培养(PSC)提供了一种分析这些早期时间点作为与人PSC的神经上皮差异的方法,类似于其时间过程,形态发生,形态发生和生物化学变化的体内神经外胚层诱导(Pankratz et al。 Huang等,2016)。 在任何神经发育过程中的改变都会导致以智力障碍为特征的神经发育障碍。 实际上,遗传研究表明,与自闭症相关的基因与对神经发育的所有阶段至关重要的基因重叠,包括早期神经诱导(Casanova和Casanova,2014年),反映了在这些过程中的重要性的重要性。 最常见的智障遗传原因是由21(T21)引起的唐氏综合症(DS)。 在妊娠期胎儿和新生儿中已经建立了神经发生和皮质大小,表明对产前神经发育的变化(Ross等,1984; Wisniewski et al。,1984; Schmidt-Sidor et al。,Schmidt-Sidor et al。 Al。,2018年,Stagni等人,2019年,Patkee等人,2020年; 然而,这些结果代表了神经发育的终点,几乎没有关于T21对神经系统形成最早阶段的影响的信息。人类多能干细胞(PSC)的体外培养(PSC)提供了一种分析这些早期时间点作为与人PSC的神经上皮差异的方法,类似于其时间过程,形态发生,形态发生和生物化学变化的体内神经外胚层诱导(Pankratz et al。 Huang等,2016)。在任何神经发育过程中的改变都会导致以智力障碍为特征的神经发育障碍。实际上,遗传研究表明,与自闭症相关的基因与对神经发育的所有阶段至关重要的基因重叠,包括早期神经诱导(Casanova和Casanova,2014年),反映了在这些过程中的重要性的重要性。最常见的智障遗传原因是由21(T21)引起的唐氏综合症(DS)。在妊娠期胎儿和新生儿中已经建立了神经发生和皮质大小,表明对产前神经发育的变化(Ross等,1984; Wisniewski et al。,1984; Schmidt-Sidor et al。,Schmidt-Sidor et al。 Al。,2018年,Stagni等人,2019年,Patkee等人,2020年;然而,这些结果代表了神经发育的终点,几乎没有关于T21对神经系统形成最早阶段的影响的信息。诱导的PSC(IPSC)是由DS启用神经发育的个体产生的疾病,其遗传基础不容易在动物模型中复制(Gardiner和Davisson,2000; Antonarakis,2001; Sturgeon and Gardiner,2011; Hibaoui等,2014)。在这里,我们使用这种强大的细胞范式来解决理解T21对早期神经发育的影响的关键差距。使用T21和等源性素控制IPSC,我们使用大量RNA测序询问T21对神经诱导的分子影响。我们的结果表明,T21失调WNT信号传导并增加了炎症反应和氧化应激,突出了T21对神经发育初始阶段的影响。
思考技巧,以真正了解胚胎发展,身体计划形成,命运映射,归纳,能力,监管和马赛克发展的模式和过程,以及用于研究胚胎发展的分子和遗传方法。这些概念是发展生物学独有的,不一定与生物科学中的其他学科共享。使用各种模型生物可以证明发育生物学与人类疾病研究的相关性。2。获得了发育中的胚胎中受精和形态发生运动的知识。3。了解与胚胎组织者,归纳和分化有关的概念。4。研究配子发生,施肥,裂解,胃肠道和胚胎中的其他阶段