p Como um colar de pérolas, a coluna vertebral é composta por uma série de vértebras semelhantes. Um chamado relógio de segmentação cria esse arranjo repetitivo no desenvolvimento de embriões:Cada vez que o relógio bate, uma vértebra começa a se formar. p Em um artigo publicado em 21 de setembro em Célula , Olivier Pourquié, professor de genética da Harvard Medical School - cujo laboratório descobriu o relógio de segmentação há 20 anos - e colegas relatam que usaram células de camundongo para reconstituir uma versão estável desse relógio pela primeira vez em uma placa de Petri, levando a várias novas descobertas sobre onde o relógio está localizado, o que o faz funcionar e como a coluna vertebral toma forma.

p As percepções da equipe não apenas iluminam o desenvolvimento normal dos vertebrados, mas também podem levar a uma melhor compreensão dos defeitos da coluna vertebral humana, como a escoliose, disse Pourquié, que também é professor de patologia da Harvard Medical School Frank Burr Mallory no Brigham and Women's Hospital e membro principal do corpo docente do Harvard Stem Cell Institute.

p Os pesquisadores descobriram que o relógio de segmentação permanece quiescente nas células embrionárias individuais que dão origem às vértebras, em seguida, clica em tudo de uma vez, coletivamente, quando as células atingem uma massa crítica.

p Os pesquisadores descobriram ainda que o relógio é controlado por dois sinais, Notch and Yap, que são enviados e recebidos por essas células.

p Sozinho, eles encontraram, Notch inicia o tique-taque do relógio, disparando oscilações celulares que liberam instruções para construir estruturas que acabarão se transformando em vértebras. Mas Notch não é o único sinal da cidade.

p Acontece que a vibração do Yap das células determina a quantidade de Notch necessária para ativar o relógio de segmentação. Se Yap for muito baixo, então o relógio funciona sozinho. Se os níveis de Yap forem "médios, "disse Pourquié, então Notch é necessário para iniciar o relógio. E se os níveis de Yap estiverem altos, mesmo muito Notch não convencerá o relógio a funcionar. Os cientistas chamam isso de limite de excitabilidade.

p "Se você estimular um pouco o sistema, nada acontece. Mas se você estimular um pouco mais e cruzar o limiar, então o sistema tem uma resposta muito forte, "explicou Pourquié.

p Os pesquisadores teorizam que o relógio de segmentação funciona como outros sistemas biológicos excitáveis ​​que exigem que certos limites sejam atingidos antes de desencadear uma ação, como neurônios disparando e ondas de cálcio viajando através das células do coração.

p "Provavelmente existem semelhanças nos circuitos subjacentes, "Pourquié disse.

p Os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que podiam parar e reiniciar o relógio de segmentação de várias maneiras - fisicamente, separando e reagregando as células, e quimicamente, com uma droga bloqueadora de Yap.

p "Por muitos anos, temos tentado entender o mecanismo subjacente a essas oscilações, "disse Pourquié." Agora temos um grande quadro teórico para entender o que os gera e para nos ajudar a fazer e testar mais hipóteses. "