Kehitysbiologiassa tutkijat käyttävät erilaisia termejä kuvaamaan erilaisia kehitysprosesseja. Solujen erilaistuminen ja prosessin morfogeneesi ovat termejä, jotka viittaavat kahteen eri prosessiin kehityksessä.
Morfogeneesin ja solujen erilaistumisen määritteleminen auttaa tutkimaan esimerkkejä niistä.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Erilaistuminen ja morfogeneesi edustavat kahta erilaista termiä, jotka koskevat biologisten organismien kehitystä. Eriyttäminen viittaa siihen, miten solut erikoistuvat, kun taas morfogeneesi viittaa elävien organismien muotojen kehittymiseen.
Morfogeneesi Määritelmä
morfogeneesin prosessi viittaa elävien organismien muotojen kehittymiseen. Tämä viittaa kehittyvien muotojen muotoon, kokoon ja liitettävyyteen.
Tutkijat käyttävät matematiikkaa auttaakseen määrittämään kasvunopeuden muutokset, jotka vaikuttavat organismin kehittyviin muotoihin. Nämä muodonmuutokset voivat ulottua sekä yksilöiden että evoluutioiden välillä. Ottaen huomioon suuren mahdollisuuden, kuinka monta muotoa organismissa voisi muodostua, on järkevää, että ajan, paineen ja tilan kaltaisilla rajoituksilla on merkitys morfogeneesissä.
Solun morfogeneesi viittaa solujen kokoon, muotoon, sijaintiin ja lukumäärään.
Esimerkkejä morfogeneesistä
Kun etsit määritellä morfogeneesi, se auttaa käyttämään morfogeneesi-esimerkkiä. Yksi tällainen morfogeneesiesimerkki olisi kasvien kasvu ja se, kuinka uudet kasvit muuttavat muotoaan joko suoriksi tai kiertyviksi tai haarautuviksi.
Ihmisillä suolet tarjoavat a esimerkki morfogeneesistä. Tapa, jolla ihmisen suolet kiertyvät ja taittuvat, jotta ne sopisivat kehon sisälle, on yksi tapa ajatella kehityksen morfogeneesiä.
Ihmisen aivot tarjoavat merkittävän morfogeneesiesimerkin sen "ryppyjen" tai taitosten vuoksi. Ihmisen sikiössä aivot ovat suhteellisen sileät. Mutta terveellisen kehityksen aikana taittuvat tulokset johtuvat geometrisesta tilasta, jossa aivot kasvavat. Toinen morfogeneesiesimerkki on haarautuminen ihmisen munuaisessa.
Viimeaikaiset tutkimukset pyrkivät ymmärtämään, miten geenit vaikuttavat geometriaan ja muotoihin, jotka muuttuvat biologisissa organismeissa.
Mikä on eriyttäminen?
Morfogeneesiprosessin lisäksi erilaistuminen on termi, jota käytetään yleisesti solu- ja kehitysbiologiassa. Solujen erilaistuminen viittaa prosessiin, jossa solut erikoistuvat erityyppisiin ja erilaisilla toiminnoilla. Päinvastoin kuin morfogeneesiprosessissa, erilaistuminen tapahtuu solutasolla ja sitä ohjaavat transkriptiotekijät.
Kudokset tarvitsevat pankin kantasoluja tarjota varmuuskopio soluhäviön sattuessa. Transkriptiotekijät ovat proteiineja, joilla on ohjeita tai ohjeita kantasolujen kehittämiseen. Kantasolut tuottavat joukon tytärsoluja (tai esisoluja), jotka voivat erilaistua muodostaakseen tietyn kudoksen, ja toisen tytärsolusarjan, joka ylläpitää kantasolupoolia.
Esimerkki erilaistumisesta
Ihmiskehossa soluja kutsutaan jatkuvasti erilaistumaan erikoistuneet solut ainutlaatuisilla toiminnoilla. Yksi tällainen esimerkki on keuhkojen tyvisolu. Tämä solu voi erilaistua niin, että siitä tulee erittyvä solu, joka vuoraa keuhkokudosta.
Transkriptiotekijät toimivat tämän erilaistumisen mahdollistamiseksi. Keuhkojen tyvisolun tapauksessa transkriptiotekijä “grainyhead-like 2” lajittelee prosessin, jonka solu tulee rypistymään.
Solut voivat erilaistua lukuisiksi muiksi solutyypeiksi, kuten kardiomyosyytit (sydänsolut), neuronit, luuston myosyytit ja niin edelleen.
Vaikutukset lääketieteeseen
Solujen erilaistumisella ja morfogeneesiprosessilla on molemmilla valtava rooli organismien kehityksessä. Tutkijat toivovat saavansa enemmän ymmärrystä molemmista tieteenaloista tarjoamisen helpottamiseksi uudet lääketieteelliset hoidot.
Yksi uusi tutkimustapa edellyttää sen selvittämistä, miten geenit koodaavat geometriaa, mikä antaa paremman käsityksen morfogeneesin alkuperästä. Tähän sisältyy biologien, fyysikkojen ja matemaatikkojen monialainen lähestymistapa.
Mitä tulee solujen erilaistumiseen erikoistuneet solutTutkijat toivovat löytävänsä, miten solujen erilaistuminen ohjataan tiettyihin solutyyppeihin liittyvien sairauksien torjumiseksi. Yksi tällainen esimerkki on Huntingtonin tauti.
Toinen merkittävä esimerkki on kantasoluterapia syöpään ja muihin sairauksiin. Tutkijat toivovat ohjaavan solujen erilaistumista ilman luuytimen luovuttajia. Silmän makulaarinen rappeuma edustaa toista tapausta, jossa verkkokalvon pigmentoituneet epiteelisolut voisivat lisääntyä in vitro korvaamaan ikääntyvillä potilailla menetetyt solut.
Solujen erilaistuminen on mahdollista ohjata laboratoriossa. Toivottavasti oppimalla hallitsemaan tätä prosessia tutkijat pystyvät pelastamaan ja parantamaan ihmishenkiä.