Mavzu: Rivojlanish biologiyasi Reja: Rivojlanish biologiyasi

Hujayraning differentsiatsiyasi
Hujayralarni differentsiatsiyasi-bu rivojlanishda turli xil funktsional hujayralar turlari paydo bo'ladigan jarayon. Masalan, neyronlar, mushak tolalari va gepatotsitlar (jigar hujayralari) differentsiatsiyalangan hujayralarning yaxshi ma'lum turlari. Differentsiatsiyalangan hujayralar odatda o'ziga xos funktsiyasi uchun zarur bo'lgan ko'p miqdordagi bir nechta oqsillarni ishlab chiqaradi va bu ularga yorug'lik mikroskopi ostida tanib olishga imkon beradigan xarakterli ko'rinishni beradi. Ushbu oqsillarni kodlovchi genlar juda faol. Odatda ularning xromatin tuzilishi juda ochiq bo'lib, transkripsiya fermentlariga kirishga imkon beradi va o'ziga xos transkripsiya omillari gen ekspressionini faollashtirish uchun DNKdagi tartibga soluvchi ketma-ketliklar bilan bog'lanadi.^[1][2] masalan, NeuroD neyronlarning differentsiatsiyasi uchun asosiy transkripsiya omili, mushaklarning differentsiatsiyasi uchun miyogenin va gepatotsitlar differentsiatsiyasi uchun HNF4. Hujayra differentsiatsiyasi odatda rivojlanishning yakuniy bosqichi bo'lib, undan oldin ko'rinadigan farqlanmagan bir nechta majburiyat holatlari mavjud. Bir turdagi nasl hujayrasi yoki ildiz hujayrasidan hosil bo'lgan bitta to'qima ko'pincha bir nechta farqlangan hujayra turlaridan iborat. Ularning shakllanishini nazorat qilish lateral inhibisyon jarayonini o'z ichiga oladi,^[3] Notch signalizatsiya yo'lining xususiyatlariga asoslangan.^[4] masalan, embrionning asab plastinkasida ushbu tizim neurod yuqori darajada ifoda etilgan neyronal prekursor hujayralari populyatsiyasini yaratish uchun ishlaydi.
Regeneratsiya
Regeneratsiya Hozirda amfibiya oyoq-qo'llarining yangilanishi haqida katta ma'lumotlar mavjud va ma'lumki, har bir hujayra turi xaftaga, dermis va tendonlar o'rtasida sezilarli o'zaro bog'liqlik mavjud bo'lgan biriktiruvchi to'qimalardan tashqari o'zini tiklaydi. Tuzilmalar naqshiga kelsak, bu embrionda faol bo'lgan signallarning qayta faollashishi bilan boshqariladi. Regeneratsiya "toza" yoki "moslashuvchan" xususiyatmi degan eski savol haqida hali ham munozaralar mavjud.^[11] agar birinchisi shunday bo'lsa, yaxshilangan bilim bilan biz odamlarda regenerativ qobiliyatni yaxshilashni kutishimiz mumkin. Agar ikkinchisi bo'lsa, unda regeneratsiyaning har bir misoli turga xos sharoitlarda tabiiy tanlanish natijasida paydo bo'lgan deb taxmin qilinadi, shuning uchun umumiy qoidalar kutilmaydi.
Hayvonlarning embrional rivojlanishi[tahrir]
Embrional rivojlanishning umumlashtirilgan sxemasi. Slack "Muhim Rivojlanish Biologiyasi" Fig.2.8
Urug'lanish jarayonida sperma va tuxum birlashib, urug'langan tuxum yoki zigota hosil qiladi.^[12] bu blastula yoki blastoderm deb nomlangan o'xshash hujayralar to'pi yoki varag'ini hosil qilish uchun bo'linish davridan o'tadi. Ushbu hujayralar bo'linishi odatda tez o'smaydi, shuning uchun qiz hujayralari ona hujayraning yarmiga teng va butun embrion taxminan bir xil o'lchamda qoladi. Ularga bo'linish bo'linmalari deyiladi.
Sichqoncha epiblast ibtidoiy jinsiy hujayralari (rasmga qarang: "inson embriogenezining dastlabki bosqichlari") keng epigenetik qayta dasturlashdan o'tadi.^[13] bu jarayon genom-keng DNK demetilasyon o'z ichiga oladi, Kromatin qayta tashkil etish va totipotency etakchi epigenetik iz yo'q qilish.^[13] DNK demetilatsiyasi DNK asosini eksizyonini tiklash yo'lidan foydalanadigan jarayon orqali amalga oshiriladi.^[14]
Morfogenetik harakatlar hujayra massasini ektoderma, mezoderma va endoderma deb ataladigan ko'p hujayrali varaqlardan tashkil topgan uch qatlamli tuzilishga aylantiradi. Ushbu choyshablar mikrob qatlamlari sifatida tanilgan. Bu gastrulyatsiya jarayoni. Dekolte va gastrulyatsiya paytida birinchi mintaqaviy spetsifikatsiya hodisalari sodir bo'ladi. Uchta mikrob qatlamining shakllanishidan tashqari, ular ko'pincha embrionni qo'llab-quvvatlash va oziqlantirish uchun zarur bo'lgan sutemizuvchilar platsentasi kabi ekstraembrion tuzilmalarni hosil qiladi, ^[15] shuningdek, anteroposterior o'qi (bosh, magistral va dum) bo'ylab majburiyat farqlarini o'rnatadi.
Mintaqaviy spetsifikatsiya zigotaning bir qismida sitoplazmatik determinantlar mavjudligi bilan boshlanadi. Determinantni o'z ichiga olgan hujayralar signalizatsiya markaziga aylanadi va induktor omilini chiqaradi. Induktsiya qiluvchi omil bir joyda ishlab chiqarilganligi sababli, tarqaladi va parchalanadi, u manba hujayralari yaqinida baland va undan pastroqda konsentratsiya gradiyentini hosil qiladi. determinantni o'z ichiga olmaydigan embrionning qolgan hujayralari o'ziga xos rivojlanish nazorati genlarini tartibga solish orqali turli konsentratsiyalarga javob berishga qodir. Buning natijasida signalizatsiya markazidan tobora kattaroq masofada joylashgan bir qator zonalar o'rnatiladi. Har bir zonada rivojlanishni boshqarish genlarining har xil kombinatsiyasi tartibga solinadi.^[19] ushbu genlar har bir mintaqada gen faolligining yangi birikmalarini tartibga soluvchi transkripsiya omillarini kodlaydi. Boshqa funktsiyalar qatorida, ushbu transkripsiya omillari ular faol bo'lgan hujayralarga o'ziga xos yopishqoq va harakatlanish xususiyatlarini beradigan genlarning ekspressionini boshqaradi. Ushbu turli xil morfogenetik xususiyatlar tufayli har bir mikrob qatlamining hujayralari ektoderma tashqi tomondan, mezoderma o'rtada va endoderma ichki tomondan tugaydigan choyshab hosil qilish uchun harakatlanadi.^[20] [21] morfogenetik harakatlar nafaqat embrionning shakli va tuzilishini o'zgartiradi, balki hujayra varaqlarini yangi fazoviy munosabatlarga olib kirish orqali ular o'rtasida signalizatsiya va javob berishning yangi bosqichlarini ham amalga oshiradi.
Embrionlarning o'sishi asosan avtonomdir. Hujayralarning har bir hududi uchun o'sish tezligi faol bo'lgan genlarning kombinatsiyasi bilan boshqariladi. Erkin yashovchi embrionlar massada o'smaydi, chunki ular tashqi oziq-ovqat ta'minotiga ega emas. Ammo platsenta yoki ekstraembrion sarig'i bilan oziqlanadigan embrionlar juda tez o'sishi mumkin va bu organizmlarning qismlari orasidagi nisbiy o'sish tezligining o'zgarishi yakuniy umumiy anatomiyani yaratishga yordam beradi.
Butun jarayonni o'z vaqtida muvofiqlashtirish kerak va bu qanday boshqarilishi tushunilmaydi. Voqealar rivojini boshqaradigan embrionning barcha qismlari bilan aloqa qila oladigan asosiy soat bo'lishi mumkin yoki vaqt shunchaki voqealarning mahalliy sababiy ketma-ketligiga bog'liq bo'lishi mumkin.^[23]