Arengubioloogias kasutavad teadlased erinevate arenguprotsesside kirjeldamiseks erinevaid termineid. Rakkude diferentseerumine ja protsess morfogenees on terminid, mis viitavad kahele erinevale arenguprotsessile.
Morfogeneesi ja rakkude diferentseerumise määratlemiseks aitab see uurida igaühe näiteid.
TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)
Diferentseerumine ja morfogenees tähistavad kahte erinevat terminit, mis käsitlevad bioloogiliste organismide arengut. Diferentseerimine viitab rakkude spetsialiseerumisele, morfogenees aga elusorganismide vormide arengule.
Morfogenees Definitsioon
The morfogeneesi protsess viitab vormide arengule elusorganismides. See viitab arenevate vormide kujule, suurusele ja ühenduvusele.
Teadlased kasutavad matemaatikat, et määrata kindlaks kasvukiiruse muutused, mis mõjutavad organismi arenevaid vorme. Need muutused vormides võivad hõlmata nii individuaalset arengut kui ka liikide evolutsioonilist arengut. Arvestades tohutut võimalust, kui palju vorme võiks organismis moodustada, on mõistlik, et morfogeneesis mängivad rolli sellised piirangud nagu aeg, rõhk ja ruum.
Rakkude morfogenees viitab rakkude suurusele, kujule, asendile ja arvule.
Morfogeneesi näited
Kui otsitakse määratleda morfogenees, aitab see kasutada morfogeneesi näidet. Üheks selliseks morfogeneesi näiteks oleks taimede kasv ja see, kuidas uued taimed muudavad kuju sirgeks, keerduvad või hargnevad.
Inimestel annavad sooled a morfogeneesi näide. Üks viis, kuidas inimese soolestik keha sisse mahtumiseks väändub ja kokku klappib, on üks arengumorfogeneesi mõtlemise viise.
Inimese aju toob märkimisväärse morfogeneesi näite oma kortsude või voldikute tõttu. Inimlootel on aju suhteliselt sile. Kuid tervisliku arengu käigus on aju kasvamise geomeetrilisest ruumist tingitud kokkuklapitavad tulemused. Teine morfogeneesi näide on hargnemine inimese neerudes.
Hiljutised uuringud püüavad mõista, kuidas geenid mõjutavad bioloogilistes organismides muutuvaid geomeetriaid ja kujundeid.
Mis on diferentseerimine?
Lisaks morfogeneesi protsessile eristamine on termin, mida tavaliselt kasutatakse raku- ja arengubioloogias. Rakuline diferentseerumine Termin "rakud" viitab protsessile, mille käigus rakud muutuvad eri funktsioonideks eri tüüpi. Erinevalt morfogeneesi protsessist toimub diferentseerumine rakutasandil ja seda kontrollivad transkriptsioonifaktorid.
Koed vajavad panga tüvirakud pakkuda varukoopiaid rakkude kadumise korral. Transkriptsioonifaktorid on valgud, millel on juhised või juhised, kuidas tüvirakke tuleks edasi arendada. Tüvirakud toodavad tütrerakkude (või eellasrakkude) komplekti, mis võivad diferentseeruda, moodustades konkreetse koe, ja teise tütrerakkude komplekti, mis hoiab tüvirakkude kogumit.
Diferentseerimise näide
Inimese kehas kutsutakse rakke pidevalt eristuma spetsialiseeritud rakud ainulaadsete funktsioonidega. Üheks selliseks näiteks on kopsu basaalrakk. See rakk saab diferentseeruda nii, et sellest saab sekretoorne rakk, mis vooderdab kopsukudet.
Transkriptsioonifaktorid töötavad selle eristamise võimaldamiseks. Kopsude basaalraku korral sorteerib transkriptsioonifaktor „teravapea-sarnane 2“ protsessi, mille abil rakk võtab silmi.
Rakud võivad diferentseeruda arvukateks muud tüüpi rakkudeks, näiteks kardiomüotsüüdid (südamerakud), neuronid, skeleti müotsüüdid ja nii edasi.
Mõju meditsiinile
Rakkude diferentseerumine ja morfogeneesi protsess mängivad organismide arengus nii suurt rolli. Teadlased loodavad mõlema teadusharu osas paremini mõista, et aidata neid pakkuda uudsed meditsiinilised ravimeetodid.
Üks uus uurimisvõimalus hõlmab geograafiat kodeerivate geenide avastamist, avades parema arusaamise morfogeneesi päritolust. See hõlmab bioloogide, füüsikute ja matemaatikute multidistsiplinaarset lähenemist.
Rakkude diferentseerumise osas spetsialiseeritud rakudloodavad teadlased välja selgitada, kuidas rakulist diferentseerumist suunata, et võidelda konkreetsete rakutüüpidega seotud haigustega. Üks selline näide on Huntingtoni tõbi.
Teine suur näide on tüvirakkude ravi vähi ja muude haiguste korral. Teadlased loodavad rakulist diferentseerumist suunata ilma luuüdi doonoriteta. Silma makulaarne degeneratsioon on veel üks juhtum, kus võrkkesta pigmenteerunud epiteelirakke võib in vitro paljuneda, asendades vananenud patsientidel kadunud rakke.
Laboris on võimalik rakkude diferentseerumist suunata. Loodetavasti suudavad teadlased selle protsessi juhtimist õppides päästa ja parandada elusid.