Геометрия эмбриона управляет делением клеток и активацией генов

Ученые из Института науки и технологий Австрии (ISTA) выяснили, что кривизна оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) действует как инструкция для скоординированного деления клеток и активации генов в эмбрионе рыбок данио-рерио. Это открытие, опубликованное в журнале Nature Physics, может помочь повысить точность оценки эмбрионов при ЭКО.

Исследователи изучали прозрачные эмбрионы рыбок данио-рерио, которые идеально подходят для наблюдения за ранними стадиями развития. Они обнаружили, что геометрия зиготы в первые минуты после оплодотворения задает паттерн для последующего развития. Если форму эмбриона искусственно изменяли, это меняло и дальнейшее развитие клеток.

«Представьте себе геометрию зиготы как инструкцию, которую эмбрион должен прочитать и следовать ей, формируя себя. Если в этой инструкции есть ошибка или эмбрион читает ее неправильно, это может привести к серьезным проблемам», — объясняет постдок Нихил Мишра.

Геометрия запускает цепь событий, приводящих к асимметричному делению клеток и созданию градиента их размеров. Меньшие клетки делятся медленнее, и эти различия в циклах деления создают «волну» митоза, распространяющуюся по эмбриону, подобно волне на стадионе.

Следующим шагом будет проверка, насколько универсальны эти принципы для млекопитающих и человека. Понимание роли геометрии может помочь выявлять ранние «предупреждающие знаки» у эмбрионов при ЭКО и, возможно, корректировать их, что в перспективе повысит успешность процедуры.

Больше информации: Geometry-driven asymmetric cell divisions pattern cell cycles and zygotic genome activation in the zebrafish embryo, Nature Physics (2026). DOI: 10.1038/s41567-025-03122-1