2023 Autor: Bryan Walter | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-24 23:09
Labormaus
Durch die Verfeinerung der Technik der Lichtblattmikroskopie konnten Wissenschaftler erstmals die Entwicklung eines Mausembryos von der Zygote zur Blastozyste fotografieren. Die erhaltenen Daten zeigten, dass die Bestimmung des Zellschicksals bereits im Stadium von 16 Zellen erfolgt. Die Arbeit wurde in der Zeitschrift Nature Methods veröffentlicht.
Die Lichtblattmikroskopie ist eine Methode, bei der ein flacher Lichtstrom (Blatt) durch die zu untersuchende Probe geleitet wird. In diesem Fall steht der Detektor senkrecht zur Ebene des Lichtstroms und empfängt ein Bild des optischen Schnitts der Probe. Dieser Ansatz lässt weniger Licht auf einmal durch die Probe hindurch, was für lebende Zellen weniger schädlich ist. Es war jedoch immer noch unmöglich, einen Säugerembryo in ein solches Mikroskop zu bringen, da die Probe auf besondere Weise fixiert werden musste.
Wissenschaftler des Europäischen Labors für Molekularbiologie haben das Lichtblattmikroskop modifiziert, indem sie die Position der Probe im Gerät verändert haben. Diese Modifikation ermöglichte es, die Embryonen gentechnisch veränderter Mäuse, deren Kerne mit einem fluoreszierenden Protein markiert sind, unter das Mikroskop zu stellen. Wissenschaftler haben ein Video gedreht, das die Entwicklung des Embryos während der ersten 6 Zellteilungen zeigt - bis zum Stadium von 64 Zellen.
Die allererste Differenzierung embryonaler Zellen ist die Aufteilung in Zellen der äußeren Schicht (Tropphektoderm) und der inneren Masse, aus denen die Stammzellen des Embryos entstehen. Durch das Nachverfolgen der Zellteilung per Video konnten die Forscher feststellen, in welchem Entwicklungsstadium ihr Schicksal feststeht. Es stellte sich heraus, dass im 8-Zellen-Stadium die Rollen noch nicht auf die Zellen verteilt sind. Dann erfolgt die Teilung in der Richtung senkrecht zur Oberfläche des Embryos. Ein Teil der Zellen liegt näher an der Oberfläche und entwickelt sich zu Trophektodermzellen, während der andere Teil in der Mitte landet und sich zu embryonalen Stammzellen entwickelt.
Während der Studie waren die Embryonen nicht betroffen – nach dem Filmen wurden sie an Leihmütter verpflanzt und gesund geboren. Die Autoren der Studie argumentieren, dass die neue Technik auch auf andere biologische Proben angewendet werden könnte, die in Kultur gehalten werden.
