中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員杜茁團隊通過對秀麗隱桿線蟲胚胎發(fā)育的實時成像和單細胞定量分析，發(fā)現(xiàn)正常胚胎細胞定位的變異具有高度確定性和隨時間變化的一致性，受內(nèi)在和外在機制調(diào)節(jié)。該成果日前發(fā)表于《細胞—報告》雜志。

胚胎發(fā)生是一個高度可重復且穩(wěn)固的過程，使之能在復雜環(huán)境下維持功能狀態(tài)的相對穩(wěn)定。此前，發(fā)育生物學中的大部分研究都集中在解釋分子和細胞行為的共性上，而對其變異性關(guān)注較少。越來越多的證據(jù)表明，在分子和細胞層面，發(fā)育過程表現(xiàn)出了相當程度的內(nèi)在變異性，系統(tǒng)分析發(fā)育變異性的來源、性質(zhì)和意義將為理解發(fā)育再現(xiàn)性的建立和維持提供重要視角。

杜茁團隊系統(tǒng)地量化了細胞在胚胎中定位這一行為的變異性，發(fā)現(xiàn)變異的高低很大程度受細胞的發(fā)育特性影響，包括細胞的發(fā)育起源、胚胎區(qū)域定位、細胞間接觸、對稱性排布等。變異程度隨時間呈現(xiàn)出高度一致的動態(tài)變化，細胞的命運決定和細胞連接分子有助于降低變異性。該研究有助于理解發(fā)育再現(xiàn)性的細胞基礎(chǔ)，擴展了對細胞表型變異發(fā)育調(diào)控的理解。