De gemiddelde mens heeft ongeveer 37,2 biljoen cellen. Maar cellen zijn gedifferentieerd voor duizenden verschillende functies. Hoe 'weet' een cel welke functie hij moet vervullen? In een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Ontwikkelingscel , de groep van Carl-Philipp Heisenberg aan het Instituut voor Wetenschap en Technologie Oostenrijk (IST Oostenrijk), inclusief eerste auteur en Ph.D. studente Vanessa Barone, werpt licht op hoe het lot van een cel wordt bepaald. Voor de eerste keer, ze rapporteren een positieve terugkoppeling tussen de duur van cel-celcontacten en de specificatie van de functie van een cel.

Cellen zitten niet passief naast elkaar. In plaats daarvan, naburige cellen kunnen contacten met elkaar vormen - verbindingen van verschillende grootte, kracht en duur die van de ene cel naar de andere reiken. Heisenberg en zijn groep gebruikten de zebravis om te onderzoeken of signalering tussen cellen en cel-celcontactvorming elkaar beïnvloeden, en beïnvloeden hoe het lot van een cel wordt bepaald.

De onderzoekers keken naar voorlopercellen in het vormende voorste axiale mesendoderm die aanleiding geven tot het hoofdmesoderm of endoderm van het zich ontwikkelende embryo. In dit systeem, de auteurs identificeerden een positieve terugkoppeling tussen de vorming van cel-celcontact en de specificatie van het cellot:wanneer mesendoderm-voorlopercellen langdurige cel-celcontacten vormen, ze worden hoofd-mesoderm-celtypes, terwijl kortdurende contacten resulteren in endodermceltypes.

Cel-cel contactvorming en celbestemmingsspecificatie bevorderen elkaar door contactvorming die hoge Nodal / TGFβ-gemedieerde cel-celsignalering teweegbrengt, vereist voor specificatie en differentiatie van het lot van de mesodermcel; nodale signalering, beurtelings, bevordert de vorming van cel-celcontact. De auteurs identificeerden daarbij de duur van het cel-celcontact (in tegenstelling tot bijvoorbeeld het aantal of de grootte van cel-celcontacten) als een sleutelkenmerk bij het beheersen van het niveau van cel-celsignalering die beslissingen over het lot van binaire cellen tijdens de embryonale ontwikkeling bepaalt.