Метаболизм контролирует темп развития эмбриона через сигнальную молекулу
Ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) обнаружили, что метаболизм играет не только энергетическую роль в развитии эмбриона, но и выполняет сигнальные функции, регулируя темп формирования сегментов тела.
Метаболизм регулирует эмбриональное развитие, контролируя сегментационные часы. Credit: Shutterstock
Исследователи изучали развитие мышиных эмбрионов, в частности процесс формирования повторяющихся сегментов, которые становятся позвоночником. Они обнаружили обратную зависимость между метаболической активностью и скоростью так называемых «сегментационных часов»: чем выше метаболизм, тем медленнее работает этот биологический таймер.
«Мы заметили, что по мере ускорения метаболизма определенные developmental часы замедлялись. Это намекало на то, что роль метаболизма не сводится только к обеспечению энергией и биомассой», — пояснил Хидэнобу Миядзава, один из первых авторов исследования.
Ученые использовали экспериментальный подход на основе теории синхронизации и выявили, что ключевой метаболит — молекула фруктозо-1,6-бисфосфата (FBP) — регулирует ритм сегментационных часов через сигнальный путь Wnt. Даже минимальные количества FBP, недостаточные для питания клеток, поддерживали работу этого механизма.
Это открытие предполагает, что метаболизм может служить связующим звеном между внутренними биологическими часами и внешними ритмами окружающей среды, такими как циркадные циклы или доступность пищи.
«Результаты поднимают важный вопрос: может ли метаболизм сам выступать в роли водителя ритма, соединяющего внутренние часы с внешними циклами?» — отметил старший автор работы Александр Аулела.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
0 комментариев