ההבדל בין בידול למורפוגנזה

בביולוגיה התפתחותית, מדענים משתמשים במונחים שונים לתיאור תהליכי התפתחות שונים. בידול תאים ותהליך של מורפוגנזה הם מונחים המתייחסים לשני תהליכים שונים בפיתוח.

כדי להגדיר מורפוגנזה והתמיינות תאים, זה עוזר ללמוד דוגמאות של כל אחת מהן.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

בידול ומורפוגנזה מייצגים שני מונחים שונים העוסקים בהתפתחות אורגניזמים ביולוגיים. בידול מתייחס לאופן שבו התאים מתמחים, ואילו מורפוגנזה מתייחסת להתפתחות צורות של אורגניזמים חיים.

ה תהליך של מורפוגנזה מתייחס להתפתחות הצורות באורגניזמים חיים. הכוונה היא לצורה, לגודל ולקישוריות של צורות מתפתחות.

מדענים משתמשים במתמטיקה כדי לקבוע שינויים בקצב הצמיחה המשפיעים על צורותיו המתפתחות של אורגניזם. שינויים אלה בצורות יכולים להתפרש הן על התפתחות פרטנית והן על התפתחות אבולוציונית בין מינים. בהתחשב באפשרות העצומה כמה צורות יכולות להיווצר באורגניזם, הגיוני שאילוצים כמו זמן, לחץ ומרחב ממלאים תפקיד במורפוגנזה.

מורפוגנזה של תאים מתייחסת לגודל, צורה, מיקום ומספר תאים.

כשמבקשים להגדיר מורפוגנזה, זה עוזר להשתמש בדוגמה מורפולוגנית. דוגמא אחת למורפוגנזה כזו תהיה גידול צמחים וכיצד צמחים חדשים משנים צורה כך שהם ישרים או מתפתלים או מסתעפים.

אצל אנשים המעיים מספקים א דוגמה למורפוגנזה. האופן שבו מעיים אנושיים מתפתלים ומתקפלים על מנת להשתלב בגוף הוא דרך לחשוב על מורפוגנזה בהתפתחות.

המוח האנושי נותן דוגמה מורפוגנזה יוצאת דופן בשל "קמטיו" או הקפלים שלו. בעובר אנושי המוח חלק יחסית. אך במהלך ההתפתחות הבריאה תוצאות קיפול נובעות מהמרחב הגיאומטרי בו המוח גדל. דוגמא נוספת למורפוגנזה היא זו של הסתעפות בכליה האנושית.

מחקרים אחרונים מבקשים להבין כיצד הגנים משפיעים על הגיאומטריה ועל הצורות המשתנות באורגניזמים ביולוגיים.

בנוסף לתהליך המורפוגנזה, בידול הוא מונח הנפוץ בביולוגיה של התא והתפתחות. בידול סלולרי מתייחס לתהליך שבו התאים מתמחים בסוגים שונים עם פונקציות שונות. בניגוד לתהליך המורפוגנזה, ההתמיינות מתרחשת ברמה התאית ונשלטת על ידי גורמי שעתוק.

רקמות זקוקות לבנק של תאי גזע לספק גיבוי במקרה של אובדן תאים. גורמי תמלול הם חלבונים שיש להם הוראות או הוראות כיצד לפתח תאי גזע. תאי גזע ייצרו קבוצה של תאי בנות (או תאי אב) שיכולים להבדיל וליצור רקמה מסוימת, וכן קבוצה אחרת של תאי בת השומרת על מאגר תאי הגזע.

בגוף האדם, תאים נקראים כל הזמן להתמיין תאים מיוחדים עם פונקציות ייחודיות. דוגמה אחת כזו היא תא הבסיס הריאות. תא זה יכול להבדיל כך שיהפוך לתא הפרשה המצפה את רקמת הריאה.

גורמי תמלול פועלים בכדי לאפשר בידול זה. במקרה של תא בסיסי הריאות, גורם השעתוק "דמוי גרגירי-ראש 2" ממיין את התהליך שייקח התא לריכוז.

תאים יכולים להתמיין לסוגים רבים אחרים של תאים, כגון קרדיומיוציטים (תאי לב), נוירונים, מיוציטים שלדיים וכן הלאה.

בידול תאים ותהליך המורפוגנזה ממלאים תפקידים עצומים בהתפתחותם של אורגניזמים. מדענים מקווים להשיג הבנה רבה יותר בשני הדיסציפלינות הללו כדי לעזור לספק טיפולים רפואיים חדשים.

שדרה חדשה אחת של מחקר כוללת גילוי האופן שבו גנים מקודדים לגיאומטריה, מה שמפתח הבנה רבה יותר למקור המורפוגנזה. זה יהיה כרוך בגישה רב תחומית של ביולוגים, פיזיקאים ומתמטיקאים.

לגבי בידול תאים לתוך תאים מיוחדים, מדענים מקווים לחשוף כיצד לכוון בידול תאים במטרה להילחם במחלות הקשורות לסוגי תאים ספציפיים. דוגמה כזו היא מחלת הנטינגטון.

דוגמה מרכזית נוספת היא זו של טיפול בתאי גזע לסרטן ומחלות אחרות. החוקרים מקווים לכוון בידול סלולרי ללא צורך בתורמי מוח עצם. ניוון מקולרי של העין מייצג מקרה נוסף שבו ניתן היה להפיץ תאי אפיתל ברשתית פיגמנט במבחנה כדי להחליף את אלו שאבדו בחולים מזדקנים.

אפשר לכוון בידול תאים במעבדה. אני מקווה, על ידי למידה כיצד לשלוט בתהליך זה, החוקרים יוכלו להציל ולשפר חיים.