발생생물학

개발은 단세포 태아가 다세포 유기체로 변환하는 복잡한 프로세스입니다. 발달 과정은 유기체의 DNA에 인코딩된 정보에 의해 인도되고, 유전학자들은 이 정보가 어떻게 완전히 형성된 유기체로 이끌어 내는지 이해하려고 노력하고 있습니다. 이 비디오는 다양한 배아 과정을 제어하는 특정 유전자의 식별을 포함하여 발달 생물학 분야에서 정액 연구를 검토합니다. 발달 유전학자가 묻는 주요 질문에 대한 소개와 그 질문에 대답하는 데 사용되는 저명한 방법도 제공됩니다. 마지막으로 이 분야에서 현재 수행 중인 특정 실험을 표시하기 위해 이러한 저명한 메서드의 여러 응용 프로그램에 대해 설명합니다.

Morpholino 매개 유전자 침묵은 발달 도중 특정 유전자의 역할을 공부하는 데 사용되는 일반적인 기술입니다. Morpholinos는 상호 보완적인 mRNA에 혼성화하여 유전자 발현을 억제합니다. 독특한 화학으로 인해 모르폴리노는 생산및 보관이 용이하므로 다른 유전자 침묵 방법에 비해 비용이 현저히 효과적입니다. 이 비디오는 이러한 올리고뉴클레오티드를 사용할 때 적절한 실험 설계를 검토합니다. 그 다음, 제브라피시의 모르폴리노 미세 주입 기술에 대한 설명과 결과 표현형의 분석에 대해 논의될 것입니다. 마지막으로, 우리는 형태소 기술이 발달 장애를 모델링하거나 조직 재생을 연구하는 데 사용되는 특정 응용 프로그램의 예를 보여줍니다.

유전자 발현을 바꾸기 위한 유전 공학의 전환, 또는 유전 공학의 사용은 발달 생물학 분야에서 널리 사용됩니다. 과학자들은 발달 과정에서 자신의 역할을 이해하기 위해 유전자의 기능을 변경하기 위해 여러 가지 접근법을 사용합니다. 이것은 비기능적인 사본을 가진 유전자의 교체를 포함합니다, 또는 결과 융합 단백질이 발달내내 추적될 수 있는 유전자에 시각화 가능한 태그를 추가하는 것을 포함합니다. 이 비디오에서 시청자는 유전자 생성을 동물에 도입하고 관심 있는 유전자를 타겟팅하기 위한 기본 단계뿐만 아니라 과인의 원리에 대해 배우게 됩니다. 이것은 녹아웃 마우스를 만드는 프로토콜의 토론 뒤에. 마지막으로, 발달 생물학 분야에서 형질 전환 기술의 일부 특정 응용 프로그램을 검토할 것입니다.

분자 신호는 배아 발달 도중 생기는 복잡한 프로세스에 있는 중요한 역할을 합니다. 이러한 신호는 특정 세포 유형 및 구조의 형성에 기여하는 세포 분화 및 마이그레이션과 같은 활동을 조절합니다. 분자 접근법의 사용은 연구원이 세부사항에 이러한 물리적 및 화학 적 메커니즘을 조사 할 수 있습니다. 이 비디오는 개발 중 분자 사건의 연구의 간략한 역사를 검토할 것입니다. 다음으로, 분자 발달 생물학자가 오늘 질문한 중요한 질문은, 염색, 박별 문화 및 살아있는 세포 화상 진찰과 같은 이 질문에 대답하기 위하여 이용된 몇몇 중요한 방법의 토론에 선행될 것입니다. 마지막으로, 우리는 발달 생물학의 연구 결과에 이 기술의 몇몇 현재 응용을 볼 것입니다.

절제 배양은 생물 외부의 지속적인 발달을 위해 살아있는 세포 또는 조직이 태아에서 제거되는 기술입니다. 이 ex vivo 접근 은 연구원이 생체 내에서불가능 한 방법으로 개발 조직을 조작 하 고 관찰 할 수 있습니다. 일단 확립되면, 절제 된 문화는 유기 발생에 있는 유전자 그리고 신호 분자의 역할을 이해하기 위하여 빈번하게 이용됩니다. 이 비디오는 먼저 절제 문화의 기본 원칙을 소개하고 포유류 조직을 분리하고 성장시키는 프로토콜을 보여줍니다. 그 때 절제된 문화를 조작하는 일반적인 유전 및 분자 방법 토론될 것입니다. 마지막으로, 시청자들은 현재 장기 발달을 연구하기 위해 어떻게 식제 기술이 적용되고 있는지에 대해 알게 될 것입니다.

좌식 혼성화(WMISH)의 전산은 배아에서 발현 된 RNA의 위치를 시각화하는 데 사용되는 일반적인 기술이다. 이 과정에서, 합성으로 생성된 RNA 프로브는 표적 유전자의 성적증명서에 먼저 상호 결합되거나 "혼성화된"이다. 면역히스토케 또는 형광은 이러한 RNA 하이브리드를 검출하는 데 사용되어 유전자 발현의 공간 적 및 측두패턴을 드러낸다. 이미지가 계산적으로 재조립되어야 하는 얇은 조직 섹션을 필요로 하는 기존의 시상 혼성화 기술과 달리, 전체 마운트 기술은 전체 배아 또는 구조에 걸쳐 유전자 발현 패턴을 평가할 수 있게 합니다. 이 비디오는 프로브 설계 및 생산, 배아 고정 및 염색, 혼성화 후 신호 감지를 포함한 전체 마운트 염색 및 세부 주요 절차 단계의 기본 개념을 소개합니다. 그런 다음 연구 개발 생물학자가 현재 연구 연구에 WMISH를 적용하는 방법에 대해 알게 될 것입니다.

줄기 세포로 알려진 다양한 세포 유형으로 분화 할 수있는 세포는 오늘날 가장 흥미로운 과학 분야 중 하나의 중심에 있습니다. 줄기 세포 생물학자는 이 세포가 어떻게 작동하는지 통제하는 기본적인 기계장치를 이해하기 위하여 일하고 있습니다. 이 연구원은 또한 인간적인 질병을 취급하기 위하여 줄기 세포의 현저한 잠재력을 이용에 관심이 있습니다. 여기서 JoVE는 줄기 세포 생물학의 매혹적인 세계에 대한 소개를 제공합니다. 우리는 1960 년대에 조혈 줄기 세포에 대 한 첫 번째 실험 기록에서 획기적인 연구의 타임 라인으로 시작, 유도 된 만능 줄기 세포 같은 더 최근의 돌파구에. 다음으로, 줄기 세포 생물학에 대한 주요 질문이 소개됩니다, 예를 들면: 이 세포는 어떻게 자기 갱신을 겪는 그들의 유일한 능력을 유지합니까? 다음은 이러한 질문에 대답하는 데 사용되는 몇 가지 중요한 방법에 대한 토론이 뒤따릅니다. 마지막으로, 재생 의학에서 줄기 세포의 사용을 입증 하기 위해 몇 가지 실험...

배아 줄기 (ES) 세포를 배양하려면 자가 재생 및 흉부 에 대한 능력을 보존하기 위해 미분화 상태에서 이러한 세포를 유지하는 조건이 필요합니다. 줄기세포 생물학자들은 ES 세포 배양의 효율성을 향상시키기 위한 방법을 지속적으로 최적화하고 있으며, 동시에 재생 의학에서 사용될 수 있는 특정 세포 유형으로 ES 세포의 분화를 유도하려고 노력하고 있습니다. 이 비디오는 ES 세포 배양의 기본 원리를 설명하고 ES 세포를 성장하고 통과하는 일반적인 프로토콜을 보여줍니다. 우리는 또한 ES 세포를 분화하는 데 사용되는 매달려 드롭 방법을 자세히 살펴봅니다. 마지막으로, 이 비디오는 시험관내에서기능성 심장 근육 세포를 생성하는 데 사용되는 방법을 포함하여 ES 세포 배양 및 분화 기술의 몇 가지 응용 을 설명할 것이다.

유도된 만능 줄기 세포 (iPSC)는 미분화 줄기 세포를 형성하기 위하여 유전으로 다시 프로그램된 체세포입니다. 배아 줄기 세포와 마찬가지로 iPSC는 다른 세포 유형으로 분화를 촉진하는 배양 조건에서 재배 될 수 있습니다. 따라서, iPSC는 재생 의학의 분야에서 중요한 돌파구인 어떤 인간 적인 세포 모형의 잠재적으로 무제한 근원을 제공할 수 있습니다. 그러나, iPSC의 파생 및 분화에 더 많은 연구는 여전히 실제로 임상 사례에서 이러한 세포를 사용 하 여 필요. 이 비디오는 먼저 세포 재프로그래밍의 기본 원리를 소개한 다음 차별화된 마우스 배아 섬유아세포와 iPSC 생성을 위한 프로토콜을 보여줍니다. 마지막으로, 과학자들이 iPSC 생성 기술을 개선하거나 적용하는 몇 가지 실험에 대해 논의할 것입니다.

유기 발생은 배아 발달의 후반 단계 도중 3개의 세균 층 의 한에서 기관이 생기는 프로세스입니다. 유기 발생을 연구하는 연구원은 이 과정에 관여하는 유전 프로그램, 세포 세포 상호 작용 및 기계적 힘을 더 잘 이해하기를 원합니다. 궁극적으로 과학자들은 이 지식을 사용하여 인간 질병을 치료하는 데 도움이 되는 치료법과 인공 장기를 만들기를 희망합니다. 이 비디오는 1800년대에 수행된 획기적인 연구를 시작으로 역사적인 하이라이트를 포함하여 유기 발생에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다. 다음으로, 발달 생물학자가 묻는 주요 질문이 소개되고, 조직 이식, 화상 진찰 및 체외 배양 기술이 어떻게 이 질문에 대답하기 위하여 이용될 수 있는지에 대한 토론다음에 소개됩니다. 마지막으로, 우리는 이 방법이 현재 발달 생물학 실험실에서 어떻게 채택되고 있는지 설명합니다.

운명 매핑은 배아 세포가 발달 중에 배아 세포가 어떻게 분열, 분화 및 이동하는지 이해하는 데 사용되는 기술입니다. 고전적인 운명 매핑 실험에서, 태아의 다른 지역에 있는 세포는 화학염료로 표지되고 그(것)들이 형성하는 조직 또는 구조물을 결정하기 위하여 추적됩니다. 기술 적인 개선은 지금 개별 세포가 배아 발달 및 성인기에 걸쳐 표시되고 추적될 수 있게 합니다. 이 비디오는 운명 매핑의 개념을 검토한 다음 광액식 형광 단백질을 사용하여 제브라피시의 운명 매핑 프로토콜을 자세히 설명합니다. 마지막으로 이 고유한 기술의 특정 응용 프로그램 및 수정 사항에 대해 설명합니다.

많은 발달 생물학자는 특정 조직으로 발전하기 위하여 세포의 단을 유도하는 분자 신호 및 세포 상호 작용에 관심이 있습니다. 이를 조사하기 위해 과학자들은 기증배아의 조직이 절제되고 숙주 배아로 이식되는 이식으로 알려진 고전적인 기술을 사용할 수 있습니다. 이식된 조직이 호스트 환경에서 어떻게 발전하는지 관찰함으로써 과학자들은 근본적인 발달을 분자 통로를 해부하기 시작했습니다. 이 비디오에서는 먼저 개발에서 세포 상호 작용의 역할을 살펴보고 기본 이식 프로토콜로 이동합니다. 마지막으로, 이 기술을 이용한 몇몇 특정 발달 연구 결과는 기증자와 호스트 조직의 운명에 조직 이식의 효력을 검토하는 토론됩니다.

조직은 세포 노화와 재생의 균형을 통해 유지됩니다. 노화는 세포 기능의 점진적 손실을 말하며, 재생은 일반적으로 기존의 성인 또는 체혈 줄기 세포에 의해 매개 손상된 조직의 복구이다. 과학자들은 이 두 가지 복잡한 프로세스 뒤에 있는 생물학 기계장치를 이해하는 데 관심이 있습니다. 이렇게 함으로써, 연구원은 퇴행성 질병을 취급하고 노화의 효력을 연기할 수 있는 치료를 개발하기 위하여 체세포 줄기 세포를 이용할 수 있을 지도 모릅니다. 이 비디오에서는 고대 그리스에서 만든 관찰과 현대의 실험을 통해 노화와 재생 분야의 간략한 역사를 제공합니다. 이 분야에서 묻는 질문 중 일부와 생물학자가 대답하는 데 사용되는 중요한 방법을 탐구합니다. 마지막으로, 우리는 오늘날의 노화 및 재생 연구 실험실에서 수행되는 몇 가지 특정 실험을 살펴봅니다.

많은 동물들은 자연적으로 성인기에 도달하면 성장을 멈추고, 그 후에는 노화 나 "노화"를 겪습니다. 유기체 \의 출생과 죽음 사이의 시간의 양은 다양한 생물학적 및 환경 요인에 의해 영향을받을 수있는 수명을 호출합니다. 다른 성장 조건에 유기체를 노출하 여, 과학자 는 수명에 영향을 미치는 요인을 더 잘 이해할 수 있습니다. 파리와 벌레는 짧은 세대 시간과 간단한 문화 요구 사항을 감안할 때 이러한 실험을 수행하는 이상적인 유기체입니다. 이 비디오는 노화에 영향을 미치는 요인에 대한 간략한 개요를 제공하며 무척추 동물 수명 정량화 실험에 대한 기본 프로토콜을 설명합니다. 마지막으로, 수명 정량화의 세 가지 연구 응용 프로그램이 논의될 것입니다. 이 실험은 온도, 약, 병원체 및 규정식과 같은 다양한 요인의 효력을 탐구합니다, 수명에.

배아 줄기 세포와 같은 체세포 또는 성인 줄기 세포는 자기 재생이 가능하지만 제한된 분화 잠재력을 입증합니다. 그럼에도 불구 하 고, 이러한 세포는 정성 과정에 중요 하 고 조직 복구에 중요 한 역할을. 이 세포 인구를 공부하고 조작함으로써, 과학자는 상해와 질병을 위한 새로운 재생 치료를 개발할 수 있을 지도 모릅니다. 이 비디오는 먼저 체세포 줄기 세포를 정의한 다음 이러한 세포가 조직 재생에서 하는 역할을 탐구합니다. 이것은 근육 위성 세포를 격리하고 근 위축증의 마우스 모형에 있는 근육 손상을 복구하기 위하여 그(것)들을 사용하는 프로토콜의 설명에서 강조됩니다. 마지막으로, 우리는 체세포 줄기 세포를 이용한 특정 조직 재생 연구에 대해 논의합니다.