Французькі вчені з Університету Гренобля-Альпи визначили механізми, що лежать в основі розвитку ембріона тварин і людини. Згідно з результатами дослідження, ключову роль у цьому процесі відіграє геометрія тіла зародка. Присвячений дослідженню препринт доступний на сайті bioRxiv.org.
В процесі морфогенезу зародок зазнає складної деформації і набуває заданої форми. Вченим відомо, що певні гени регулюють активність ключових молекул, що беруть участь в цьому процесі, наприклад, білка міозину — головного компонента м'язових волокон. Проте до цих пір залишалося незрозумілим, як саме відбувається поява нових структур і органів.
Вчені вивчили процес подовження тіла зародка дрозофіли (Drosophilidae), щоб з'ясувати, від чого залежить переміщення всередині клітин ембріона. Дослідники вдалися до методу скінченних елементів, який полягає в пошуку рішень диференціальних рівнянь, що описують поведінку деформованого тіла і рідин. Це дозволило біологам визначити, як розподіл міозину в тканинах ембріона впливає на розвиток зародка.
Розрахунки показали, що міозин дійсно викликає масштабні переміщення клітин, які спостерігаються під час морфогенезу. При цьому важливу роль відіграє нерівномірний розподіл білка в тканинах, залежний від певної геометрії тіла зародка, що формується на початкових етапах розвитку. Таким чином, кінцева форма організму визначає взаємодію між миозином і структурою ембріона.