科学家利用新型显微镜首次绘制出脊椎动物胚胎发育的蓝图 _科学

科学家最近利用新型显微镜描绘了斑马鱼胚胎发育期间细胞的行为和运动情况，并将过程制成三维数字影像，这是科学家首次绘制出脊椎动物胚胎发育的蓝图，有助于我们深刻理解脊椎动物进化过程中的基本原则，该项研究发表在近期的《科学》杂志的网站上。
在从单细胞到复杂有机体的形成过程中，细胞必须被隔开、在身体内四处游荡、形成错综复杂的形式和特定的组织。理解这些动态过程的最好方法是观察胚胎的每一个部分在生命的最初几小时内的“遭遇”，对于只有几百个细胞的无脊椎动物来说，这一点能够做到（迄今为止，科学家只对2种多细胞有机体做过类似研究：海鞘和线虫，对后者的研究获得了2002年诺贝尔生理学或医学奖），但对于脊椎动物来讲，目前还是一个“不可能完成的任务” 。
【科学家利用新型显微镜首次绘制出脊椎动物胚胎发育的蓝图】斑马鱼具有更高等脊椎动物的许多特征，因此是此类实验的“理想模特” 。欧洲分子生物实验室（EMBL）的菲利普?科勒、安妮特?斯克米特、乔肯?威特伯特使用数字扫描激光荧光显微镜方法，在24小时内监测了斑马鱼胚胎由单个细胞生长成几万个细胞的情况。研究人员从不同方向扫描标本得到40多万张图片，获得了关于细胞位置、运动及分裂的大量数据，然后他们使用运行在德国卡尔斯鲁厄理工学院数据中心的大规模计算机系统将其制成三维影像。
乔肯?威特伯特说：“对于胚胎发育来说，这个数字胚胎就像谷歌地图，它告诉我们，在最初24小时内，细胞如何运动，而且，我们可以放大所有细胞和亚细胞发育的细节并对此进行研究。”
该技术方法也适用老鼠、鸡和蛙等。维特伯特说：“这些影像对于发育生物学研究大有裨益，还具有许多直接应用，比如同种不同胚胎的个性水平的分析，器官发育与组织形成组成的全面数据库的建立等。”
来源：《科技日报》（采访人员刘霞）