Nature揭示重要的发育机制

 Basel大学的研究人员在纳米抗体（nanobodies）的基础上开发了一种新技术，并将其命名为“Morphotrap”。他们通过这一技术首次在果蝇中选择性操纵和分析了Dpp的分布，Dpp是影响果蝇翅膀发育的重要成形素之一。这项研究最近发表在Nature杂志上，为器官生长研究提供了新的实用工具。

器官生长和空间模式的调控是器官发育的两大基础。Markus Affolter教授领导研究团队用Morphotrap研究了果蝇翅膀的发育过程。他们发现Dpp只影响器官芽中间区域的生长，对周围没什么作用。据介绍，这是GFP纳米抗体首次成功用于这类研究。

纳米抗体是来自骆驼的小抗体片段，是人们用基因工程方法克隆骆驼重链抗体可变区得到的单域抗体。与传统IgG抗体相比，纳米抗体具有分子质量小、容易生产、稳定性好、抗原结合力高等特点。

Affolter及其同事尝试通过这种抗体成功操纵了活体内的分子。研究显示，使用GFP纳米抗体的Morphotrap技术，可以更快更有效地在活体内研究GFP标记蛋白的功能。

“我们用这些纳米抗体抑制成形素Dpp在不同区域的分布，由此鉴定Dpp扩散对翅膀生长的影响，”文章的第一作者Stefan Harmansa解释道。

器官芽是形成果蝇翅膀的前体组织，被生物学家们当成器官发育的研究模型。“研究表明，成形素Dpp只影响器官芽中间部分的生长。就算完全阻断Dpp向周围扩散，这些区域依然能够生长，”Harmansa解释道。“GFP纳米抗体为我们展示了成形素Dpp对翅膀大小的影响，这些发现推翻了相关领域的一个主要理论。”

将GFP纳米抗体成功用于复杂的活体生物，这本身就是一个突破。Affolter计划将这一技术用到未来的研究中去，“下一步我们会探索Dpp在什么时候起作用控制翅膀的生长发育。了解Dpp在时间和空间上的作用模式，有助于我们进一步理解器官生长，探索造成器官畸形的可能原因。”