果蝇模型确定器官发育背后的关键调节因子

一种新的模拟果蝇翅膀发育的计算模型使研究人员能够识别器官生成背后先前隐藏的机制

由于果蝇和人的器官发育方式非常相似，因此该模型的生物学见解可用于诊断和治疗人类疾病，如癌症、阿尔茨海默氏症和先天性遗传性出生缺陷

圣母大学化学和生物分子工程副教授Jeremiah Zartman与包括加州大学河滨分校合作者在内的多学科研究团队合作，开发了一种果蝇模型，以逆向工程产生器官组织的机制

该团队的发现发表在《自然通讯》上，对调节器官细胞大小和形状的化学和机械杠杆有了更深入的了解

器官的发育是对Zartman所说的信号“交响乐”的反应。研究人员的果蝇模型整合了协调细胞运动、收缩、粘附和增殖的众多信号。它还结合了细胞成分的机械、化学和结构特性，并说明了这些特性如何随着时间和不同位置的变化

该模型和他的实验室的实验结果都表明，有两类不同的化学信号通路或信号序列，可以产生弯曲或扁平的组织&mdash；识别产生特定形状的器官的灵活性和可调性

接受胰岛素信号的细胞导致组织弯曲度增加，而接受其他两种关键生长调节剂输入的细胞使组织变平。研究人员发现，这些生长调节剂还操纵细胞的内部框架或细胞骨架，以进一步塑造细胞的大小和形状

Zartman小组的总体目标是确定从模拟苍蝇器官研究中收集到的生物规则在多大程度上与植物、鱼类和人类等不同的系统共享