20 часов жизни эмбриона за полторы минуты. ВИДЕО

Превращение оплодотворенной яйцеклетки в живой организм подразумевает огромное количество клеточных делений и сложные процессы реорганизации делящихся клеток. Исследователи университета Говарда Хьюза разработали метод, позволяющий отслеживать судьбу каждой клетки эмбриона в течение многих часов и дней.

Эмбрион мушки дрозофилы в возрасте около 1 часа

Созданный ими видеоролик представляет собой компиляцию миллионов изображений, полученных в течение 19,5 часов с помощью высокоскоростного неинвазивного светового микроскопа, одновременно регистрирующего изображения под четырьмя разными углами. Просматривая его, зрители могут наблюдать за превращением комка клеток в удлиненное тело, состоящее из десятков тысяч плотно упакованных клеток. В конце ролика сформировавшийся эмбрион плодовой мушки-дрозофилы начинает подергиваться благодаря сокращениям вновь сформировавшихся мышц. Это происходит за несколько секунд до появления личинки, длина которой не превышает 0,5 мм.

Традиционно исследователи метят молекулы внутри живых клеток флуоресцирующими соединениями, перемещения которых впоследствии регистрируются с помощью светового микроскопа. Однако избыток света повреждает клетки и ослабляет флуоресценцию. При применении нового микроскопа, получившего название SiMView, в каждый момент времени два плоских луча лазерного света освещают только тончайший срез образца с двух сторон, тогда как два детектора одновременно регистрируют результирующую флуоресценцию.

Этот подход позволяет с большой скоростью получать множество изображений достаточно толстых непрозрачных образцов без изменения их положения в пространстве и повреждения формирующих их клеток.

Помимо ролика, позволяющего наблюдать за развитием эмбриона плодовой мушки, исследователи записали еще два микрофильма, на одном из которых запечатлено развитие центральной нервной системы эмбриона дрозофилы, а на втором зрители могут проследить за перемещениями и делением отдельных клеток развивающегося эмбриона.

В настоящее время они адаптируют разработанную систему для изучения более крупных образцов, таких как эмбрион мыши, личинка дрозофилы и мозг рыбки полосатый данио.