计算机模型阐明了果蝇发育的关键时刻

在受精卵发育成果蝇幼虫期间细胞施加的力的计算机模型有望帮助科学家理解更复杂的生物的形态发生。

Shane Hutson，物理学和生物科学教授以及物理和天文学系主任说，该模型试图在受精后约7-9小时照亮果蝇胚胎发生过程中在发育阶段发生的胚胎回缩过程中。他和博士后WT“Ty”McCleery发现，羊膜绦虫(一种覆盖胚胎背侧的上皮组织)的机械应力是拉伸的，并且随方向变化很大。

他们的研究结果今天发表在“ 生物物理学杂志”上的一篇题为“细长细胞驱动表面包裹的有限元退化细胞模型中的形态发生”的论文中。该团队能够通过在胚胎中制作微小的激光孔并在视觉上跟踪这些模型以显示力如何驱动细胞运动来验证计算机模型的准确性。

“胚胎，无论是人类还是苍蝇，都是三维物体，”McCleery说。“在它们内部是确定细胞如何相互作用的力量。该领域已经能够拍摄快照，并用显微镜观察细小的细胞片，一次看苍蝇的一侧，但是这需要很多假设。我们可以看到所有相互作用的细胞，并开​​始了解体内应力实际上是什么样的。

Hutson说，这种对形态发生过程中相互作用的细胞的研究对于发育生物学领域和许多领域的转化非常重要。