Всі багатоклітинні організми беруть початок від одного-єдиного ооцита-жіночої статевої клітини, попередниці яйцеклітини, яка виробляється в яєчнику під час предзародишевого розвитку. Саме вона несе в собі «план» розвитку того чи іншого складного організму, в ній закладено багато з того, ким стане організм. Як створюється цей “план” – одне з найважливіших питань в біології розвитку.
Вчені з массачусетського технологічного інституту (сша) вивчили походження так званої початкової полярності в першій клітині тварини, яка встановлює вісь симетрії для організму, що розвивається. Робота опублікована в журналі current biology. Як приклад вони взяли морську зірку patiria miniata. Ці яскраві живі організми мають радіальної симетрією в дорослому віці: зазвичай у них п’ять осей, а ось їх личинки — двосторонньо-симетричні, як люди.
Вчені прийшли до висновку, що дзеркальна симетрія личинок закладається, поки ті знаходяться в стадії ооцита. І ключову роль в цьому процесі відіграє білок під назвою disheveled. Він локалізується на вегетативному або нижньому кінці ооцита (саме ця його частина визначає задню край ембріона), коли клітина готується розділитися на дві дочірні.
Цей білок є компонентом загального сигнального шляху, який називається wnt, який зустрічається у багатьох істот у тваринному царстві. Він служить різним цілям і у морських зірок забезпечує зв’язок між початковою асиметрією ооцита і полярністю утворився ембріона. Wnt-свого роду посланник всередині клітин морської зірки: він передає зовнішні сигнали всередину, до ядер клітин.
Вчені використовували покадровую візуалізацію, щоб побачити, як disheveled переміщається навколо ооцита, коли клітина проходить різні фази розвитку. Коли ооцит морської зірки знаходився в неподільній фазі, білок був рівномірно розподілений невеликими скупченнями по всій цитоплазмі. Але в міру того, як ооцит готувався до поділу, ці скупчення спочатку розчинялися, а потім знову «з’являлися», але вже в іншому місці — на дні клітини, в самій віддаленій точці від ядра.
Це провело чітку межу між двома кінцями ооциту. Такий же механізм, на думку дослідників, використовують не тільки морські зірки, але, ймовірно, і хребетні. Подробиці процесів подібного перетворення disheveled ще не ясні, і вчені мають намір вивчити їх в майбутньому.
