休斯顿——(2021 年 12 月 7 日)——当你只是一小部分细胞时，你已经足够大可以做出决定了。现在，莱斯大学的科学家们正在研究如何做出这些最早的决定以更好地了解我们自己的发展。
生物科学和生物工程副教授Aryeh Warmflash的赖斯实验室赢得了120 万美元的国家科学基金会资助，用于追踪细胞如何收集和解释它们在决定命运时从邻居那里接收到的信号的细节。
Warmflash 研究分化的复杂过程，在这个过程中，干细胞决定是否在发育中的胚胎中成为皮肤、骨骼或器官。“这是如何发生的，这是生物学中最基本的问题之一，也是了解我们自己的起源以及地球上各种生命形式的关键，”根据赠款摘要。
该实验室在更大(但仍然很小)的原肠胚形成过程中取得了一系列发现，在此过程中胚胎细胞形成多层并开始做出第一个决定。该过程受细胞环境中一系列复杂的变化信号的影响，了解这些信号如何影响单细胞水平的决策过程是一个更大的挑战。
“了解这个过程需要新型定量实验，在这些实验中我们测量单个细胞中信号和细胞命运的动力学，以及新的数学框架来理解这种复杂性，”Warmflash 说。
这将涉及用荧光报告基因修饰的干细胞的活细胞成像和称为灾难理论的数学框架，以研究细胞如何通过分泌影响其邻居的蛋白质来协调特化。
在原肠胚形成期间，称为 BMP、Wnt 和 Nodal 的三个不同信号通路的级联激活该过程。Warmflash 实验室发现，这些信号活动以波的形式席卷整个菌落，随着层的形成，每个波都会触发下一个波，但其中的单个细胞解释复杂信号的动态过程仍然是个谜。
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