Forskjellen mellom differensiering og morfogenese

I utviklingsbiologi bruker forskere forskjellige begreper for å beskrive forskjellige utviklingsprosesser. Celledifferensiering og prosessen med morfogenese er begreper som refererer til to forskjellige prosesser under utvikling.

For å definere morfogenese og celledifferensiering hjelper det å studere eksempler på hver.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Differensiering og morfogenese representerer to forskjellige begreper som adresserer utviklingen av biologiske organismer. Differensiering refererer til hvordan celler blir spesialiserte, mens morfogenese refererer til utviklingen av former for levende organismer.

De prosess med morfogenese refererer til utviklingen av formene i levende organismer. Dette refererer til form, størrelse og tilkobling av utviklende former.

Forskere bruker matematikk for å bestemme veksthastighetsendringer som påvirker organismenes utviklingsformer. Disse formendringene kan spenne over både individuell utvikling og evolusjonær utvikling på tvers av arter. Gitt den store muligheten for hvor mange former som kan dannes i en organisme, er det fornuftig at begrensninger som tid, trykk og rom spiller en rolle i morfogenesen.

Cellemorfogenese refererer til størrelse, form, posisjon og antall celler.

Når du søker definere morfogenese, hjelper det å bruke et morfogeneseeksempel. Et slikt morfogeneseeksempel ville være plantevekst og hvordan nye planter endrer form for å være rett eller vridende eller forgrenet.

Hos mennesker gir tarmene en morfogeneseeksempel. Måten menneskers tarm vrir seg på og bretter for å få plass i kroppen er en måte å tenke på morfogenese i utvikling.

Den menneskelige hjerne gir et bemerkelsesverdig morfogeneseeksempel på grunn av "rynker" eller folder. Hos et menneskelig foster er hjernen relativt jevn. Men i løpet av sunn utvikling, brettes resultater på grunn av det geometriske rommet der hjernen vokser. Et annet morfogeneseeksempel er forgreningen i den menneskelige nyren.

Nyere forskning søker å forstå hvordan genene påvirker geometri og former som endrer seg i biologiske organismer.

I tillegg til prosessen med morfogenese, differensiering er et begrep som ofte brukes i celle- og utviklingsbiologi. Cellular differensiering refererer til prosessen der celler blir spesialisert i forskjellige typer med forskjellige funksjoner. I motsetning til morfogeneseprosessen skjer differensiering på mobilnivå og styres av transkripsjonsfaktorer.

Vev trenger en bank på stamceller å gi en sikkerhetskopi i tilfelle celletap. Transkripsjonsfaktorer er proteiner som har instruksjoner eller instruksjoner for hvordan stamceller skal utvikles videre. Stamceller vil produsere et sett med døtre celler (eller stamceller) som kan differensiere for å danne et bestemt vev, og et annet sett med datterceller som opprettholder stamcellebassenget.

I menneskekroppen blir celler stadig kalt til å skille seg ut i spesialiserte celler med unike funksjoner. Et slikt eksempel er lungebasale celle. Denne cellen kan skille seg slik at den blir en sekretorisk celle som fôrer lungevevet.

Transkripsjonsfaktorer jobber for å gjøre denne differensieringen mulig. Når det gjelder lungebasale celler, sorterer transkripsjonsfaktoren "kornhodelignende 2" prosessen som cellen vil ta for å bli ciliated.

Celler kan skille seg ut i mange andre typer celler, for eksempel kardiomyocytter (hjerteceller), nevroner, skjelettmyocytter og så videre.

Celledifferensiering og prosessen med morfogenese spiller begge store roller i utviklingen av organismer. Forskere håper å få større forståelse for begge disse fagområdene for å bidra til å gi nye medisinske behandlinger.

En ny forskningsvei innebærer å avdekke hvordan gener koder for geometri, noe som åpner for større forståelse av opprinnelsen til morfogenese. Dette vil innebære en tverrfaglig tilnærming av biologer, fysikere og matematikere.

Når det gjelder celledifferensiering til spesialiserte celler, håper forskere å avdekke hvordan man kan dirigere celledifferensiering for å bekjempe sykdommer relatert til spesifikke celletyper. Et slikt eksempel er Huntingtons sykdom.

Et annet stort eksempel er at stamcellebehandling for kreft og andre sykdommer. Forskere håper å lede celledifferensiering uten behov for beinmargsgivere. Makuladegenerasjon av øyet representerer en annen forekomst der retinalpigmenterte epitelceller kan spres in vitro for å erstatte de som går tapt hos aldrende pasienter.

Det er mulig å dirigere celledifferensiering i laboratoriet. Forhåpentligvis vil forskere kunne redde og forbedre liv ved å lære å kontrollere denne prosessen.