誘導
誘導は胚の細胞群が胚葉や組織に分化する際に、他の部分から影響を受けてその方向を決める、あるいは変える仕組みとして発見されたが、現在では細胞間の相互作用と見なされている。
誘導は特定の細胞から特定の細胞への働きかけであり、不特定の細胞間に成立するものではない。誘導する側の能力を誘導能、誘導を受ける側の能力を応答能という。
動物の形態形成の仕組みを説明するために、誘導因子の存在が想定されてきた。未分化の細胞から特定の組織が分化する場合、そのような因子の濃度勾配に応じて、個々の細胞が異なった反応をすることで形態が作られてゆくと考えるもので、この因子は古くからモルフォゲンと名付けられてきた。
このような観点から、誘導は細胞間相互作用のシグナル伝達を通じて行われるもので、そこで働くシグナル分子を特定し、その機能を調べるという形をとっている。そのためには分子遺伝学的な手法が利用されるようになっている。特に誘導因子の確認にはアニマルキャップ検定という技法が多用される。
1969年、ニューコープは両生類の初期胞胚の動物極側、外胚葉になるべき部分(アニマルキャップとも呼ばれる)と、植物極側の内胚葉になるべき部分を切り出し、これらを接触させて培養する実験を行った。これらの部分は単独で培養した場合、前者は表皮的な細胞に、後者は内胚葉性の細胞を生じる。つまり、中胚葉は生じない。ところが、両者を接触させて培養した場合、その間に筋肉や血管など中胚葉性の細胞を生じた。これは明らかに誘導が存在したことを示すものである。さらに、中胚葉性の細胞は動物極側の細胞から形成されたことが確認されたため、内胚葉側が誘導をしているものと判断された。中胚葉誘導は胚誘導の最初の段階にあたり、桑実胚から初期の胞胚の時期に起こる。
さらに、動物極側の細胞に対して、植物極側の腹側と背側の細胞群を分けて接触させた場合、背側の植物極細胞と接触させたものでは背側の中胚葉が、腹側のものでは腹側の中胚葉が誘導されることが判明した。中胚葉の背側には形成体になる領域が含まれており、このことから、植物極側の背側には形成体の誘導に関わる特別な部分があると考えられるようになり、これはニューコープセンターと呼ばれる。なおこのような研究は、主にアフリカツメガエルを使って行われた。
これを受けてこの現象の原因物質探しが行われ、動物の幾つかの成分や抽出物でその活性があるものが発見された。