In der Entwicklungsbiologie verwenden Wissenschaftler unterschiedliche Begriffe, um unterschiedliche Entwicklungsprozesse zu beschreiben. Zelldifferenzierung und der Prozess der Morphogenese sind Begriffe, die sich auf zwei verschiedene Prozesse in der Entwicklung beziehen.
Um Morphogenese und Zelldifferenzierung zu definieren, hilft es, Beispiele für beide zu untersuchen.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Differenzierung und Morphogenese stellen zwei unterschiedliche Begriffe dar, die sich mit der Entwicklung biologischer Organismen befassen. Differenzierung bezieht sich auf die Spezialisierung von Zellen, während sich Morphogenese auf die Entwicklung der Formen lebender Organismen bezieht.
Morphogenese-Definition
Das Prozess der Morphogenese bezieht sich auf die Entwicklung der Formen in lebenden Organismen. Dies bezieht sich auf die Form, Größe und Konnektivität der sich entwickelnden Formen.
Wissenschaftler verwenden Mathematik, um Veränderungen der Wachstumsrate zu bestimmen, die sich auf die sich entwickelnden Formen eines Organismus auswirken. Diese Formenveränderungen können sowohl die individuelle Entwicklung als auch die evolutionäre Entwicklung zwischen den Arten umfassen. Angesichts der enormen Möglichkeiten, wie viele Formen in einem Organismus gebildet werden könnten, ist es sinnvoll, dass Einschränkungen wie Zeit, Druck und Raum bei der Morphogenese eine Rolle spielen.
Die Zellmorphogenese bezieht sich auf die Größe, Form, Position und Anzahl der Zellen.
Beispiele für Morphogenese
Bei der Suche nach Morphogenese definieren, hilft es, ein Morphogenese-Beispiel zu verwenden. Ein solches Beispiel für Morphogenese wäre Pflanzenwachstum und wie neue Pflanzen ihre Form ändern, um entweder gerade oder sich verdrehend oder verzweigt zu werden.
Beim Menschen liefert der Darm a Morphogenese Beispiel. Die Art und Weise, wie sich der menschliche Darm dreht und faltet, um in den Körper zu passen, ist eine Denkweise über die Morphogenese in der Entwicklung.
Das menschliche Gehirn liefert aufgrund seiner „Falten“ oder Falten ein bemerkenswertes Beispiel für die Morphogenese. Bei einem menschlichen Fötus ist das Gehirn vergleichsweise glatt. Aber im Laufe einer gesunden Entwicklung kommt es aufgrund des geometrischen Raums, in dem das Gehirn wächst, zu einer Faltung. Ein weiteres Beispiel für die Morphogenese ist die Verzweigung in der menschlichen Niere.
Neuere Forschungen versuchen zu verstehen, wie die Gene die Geometrie- und Formveränderungen in biologischen Organismen beeinflussen.
Was ist Differenzierung?
Neben dem Prozess der Morphogenese, Unterscheidung ist ein Begriff aus der Zell- und Entwicklungsbiologie. Zelluläre Differenzierung bezieht sich auf den Prozess, bei dem sich Zellen in verschiedene Typen mit unterschiedlichen Funktionen spezialisieren. Im Gegensatz zum Prozess der Morphogenese erfolgt die Differenzierung auf zellulärer Ebene und wird durch Transkriptionsfaktoren gesteuert.
Gewebe brauchen eine Bank von Stammzellen um im Falle eines Zellverlustes ein Backup bereitzustellen. Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die Anweisungen oder Anweisungen für die weitere Entwicklung von Stammzellen enthalten. Stammzellen produzieren eine Reihe von Tochterzellen (oder Vorläuferzellen), die sich differenzieren können, um ein bestimmtes Gewebe zu bilden, und eine weitere Reihe von Tochterzellen, die den Stammzellpool aufrechterhält.
Ein Beispiel für Differenzierung
Im menschlichen Körper sind Zellen ständig gefordert, sich zu differenzieren spezialisierte Zellen mit einzigartigen Funktionen. Ein solches Beispiel ist die Basalzelle der Lunge. Diese Zelle kann sich differenzieren, so dass sie zu einer sekretorischen Zelle wird, die das Lungengewebe auskleidet.
Transkriptionsfaktoren machen diese Unterscheidung möglich. Bei der Basalzelle der Lunge regelt der Transkriptionsfaktor „grainyhead-like 2“ den Prozess, den die Zelle zur Zilienbildung durchläuft.
Zellen können sich in zahlreiche andere Zelltypen differenzieren, wie z Kardiomyozyten (Herzzellen), Neuronen, Skelettmyozyten und so weiter.
Implikationen für die Medizin
Sowohl die Zelldifferenzierung als auch der Prozess der Morphogenese spielen eine große Rolle bei der Entwicklung von Organismen. Die Wissenschaftler hoffen, ein besseres Verständnis dieser beiden Disziplinen zu erlangen, um die Bereitstellung von neuartige medizinische Behandlungen.
Ein neuer Forschungsweg besteht darin, aufzudecken, wie Gene für Geometrie kodieren, was ein besseres Verständnis des Ursprungs der Morphogenese ermöglicht. Dazu gehört ein multidisziplinärer Ansatz von Biologen, Physikern und Mathematikern.
Zur Zelldifferenzierung in spezialisierte Zellen, hoffen Wissenschaftler, herauszufinden, wie die Zelldifferenzierung gesteuert werden kann, um Krankheiten im Zusammenhang mit bestimmten Zelltypen zu bekämpfen. Ein solches Beispiel ist die Huntington-Krankheit.
Ein weiteres wichtiges Beispiel ist das von Stammzellen Therapie bei Krebs und anderen Krankheiten. Die Forscher hoffen, die Zelldifferenzierung ohne Knochenmarkspender steuern zu können. Die Makuladegeneration des Auges stellt einen weiteren Fall dar, in dem retinalpigmentierte Epithelzellen in vitro vermehrt werden könnten, um die bei alternden Patienten verlorenen zu ersetzen.
Es ist möglich, die Zelldifferenzierung im Labor zu lenken. Hoffentlich können Forscher Leben retten und verbessern, indem sie lernen, diesen Prozess zu kontrollieren.