蜗牛不对称发育的开始

时间:2004年9月1日
来源:生物通

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生物通报道:对大多数动物来说,身体的左半边就是右半边的一个镜像,至少从外部看是这样。但蜗牛是一个例外,它的壳呈左螺旋或右螺旋。一项新的研究颠覆了长期以来的有关对称形成的理论,研究人员说他们的工作有可能解释其它动物左右不对称的原因,例如人类以及其它脊椎动物心脏和肝脏的位置和形状的不对称性等。

在大多数蜗牛种类中,所有个体的壳要么向左旋要么向右旋。然而,有一些种如Lymnaea stagnalis呈现出左旋和右旋两种形式。一个多世纪以来,研究人员一直认为这些镜像的蜗牛可能是因为镜像的发育模式造成的。这种观点基于对胚胎的显微镜观察结果。当胚胎由四个细胞分裂成八个时,胚胎中的小裂球中的四个(发育的子细胞)以反时针方向轻轻旋转从而形成左旋的蜗牛,而右旋蜗牛小裂球发生顺时针方向的旋转。

研究的结果与这种传统的观点相反,Lymnaea stagnalis中产生的左旋和右旋个体的机制有所不同。通过研究荧光标记的胚胎的三维影像,Kuroda的研究组发现在右旋蜗牛中纺锤体已经发生了旋转并且细胞边界似乎在第三次卵裂的初期被扭曲。与此同时,左旋胚胎没有旋转的征兆。对这些胚胎来说,旋转开始的较晚些。这些结果发表在8月24日的Current Biology上。

研究组发现对左旋为主的蜗牛种类来说,早期的胚胎细胞的分裂是以右旋为主的Lymnaea stagnalis 的一种镜像。Kuroda说她的研究组正在逼进能够控制Lymnaea stagnalis 旋转方向的基因。

亚利桑那州大学的发育生物学家Lisa Nagy称赞这项工作是一项非常激动人心和非常棒的新研究。但是她提醒说,现在下结论说蜗牛这个左右不对称机制是否和其它多细胞动物中存在的一样还为时过早。Yang Shujuan


 

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