数字斑马鱼胚胎提供了第一个完整的脊椎动物的发展蓝图

用新开发的显微镜首次科学家可以跟踪所有细胞中的第一个24小时生活的斑马鱼。数据重建三维,数字表示的胚胎。该研究发表在当前的科学杂志网络版上,授予许多胚胎发育的新见解。电影数字胚胎和底层数据库的数以百万计的细胞位置,分歧和跟踪将公开提供小说研究和科学的培训资源。

从一个细胞到一个复杂的有机体,在身体和细胞分裂,旅行安排复杂的形状和专门的组织。了解这些动态过程的最好方法是看发生在生命的最初几个小时在每一个胚胎的一部分。虽然这是可能与无脊椎动物与几百个细胞,例如蠕虫,它迄今为止对脊椎动物不可能实现。

“想象下面的一个小镇的居民在一天使用一个望远镜在太空。这是接近跟踪10个成千上万的细胞构成的脊椎动物胚胎——只有细胞在三维空间中移动,”菲利普科勒说。安妮特•施密特一起他所进行的研究的实验室Jochen Wittbrodt和恩斯特Stelzer EMBL的。

两个新开发的技术关键科学家的跨学科的方法来跟踪一个活生生的斑马鱼胚胎从单细胞阶段到20000个细胞:一张数码激光扫描显微镜,扫描一个活的有机体,一张光沿着不同的方向,以便计算机可以组装一个完整的三维图像,和大规模计算管道在卡尔斯鲁厄理工学院的。

斑马鱼是一种广泛使用的生物模型与高等脊椎动物有许多共同特征。拍照/胚胎跨学科团队超过400000 tb的数据生成细胞的位置,运动和分裂重组成一个完整的数字3 d表示发展胚胎。

“数字胚胎就像谷歌EarthTM胚胎发育。概述的所有事物都发生在第一个24小时,并允许你甚至放大所有的细胞和亚细胞的细节,“Jochen Wittbrodt说,他最近从EMBL的海德堡大学和卡尔斯鲁厄理工学院的。

新见解提供的数字胚胎包括:基本细胞运动后来形成了比先前认为的心脏和其他器官不同,首尾相接的位置的身体斑马鱼早期引起的轴信号存入蛋的母亲。

新显微镜技术也适用于老鼠,鸡和青蛙。比较数字胚胎这些物种可能提供重要的见解基本发展原则和保护在进化过程中。