Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Morfogenesis Definisjon
- Eksempler på morfogenese
- Hva er differensiering?
- Et eksempel på differensiering
- Implikasjoner for medisin
I utviklingsbiologi bruker forskere forskjellige begrep for å beskrive forskjellige utviklingsprosesser. Celledifferensiering og prosessen med morphogenesis er termer som refererer til to forskjellige prosesser i utviklingen.
For å definere morfogenese og celledifferensiering hjelper det å studere eksempler på hver.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Differensiering og morfogenese representerer to forskjellige begrep som adresserer utviklingen av biologiske organismer. Differensiering refererer til hvordan celler blir spesialiserte, mens morfogenese refererer til utviklingen av levende organismer.
Morfogenesis Definisjon
De prosess med morfogenese refererer til utviklingen av formene i levende organismer. Dette refererer til form, størrelse og tilkobling til å utvikle former.
Forskere bruker matematikk for å bestemme veksthastighetsendringer som påvirker en organisms utvikling. Disse endringene i former kan spenne over både individuell utvikling og evolusjonsutvikling på tvers av arter. Gitt den enorme muligheten for hvor mange former som kan dannes i en organisme, er det fornuftig at begrensninger som tid, press og rom spiller en rolle i morfogenesen.
Cellemorfogenese refererer til størrelsen, formen, plasseringen og antall celler.
Eksempler på morfogenese
Når du søker definere morfogenese, hjelper det å bruke et morfogeneseeksempel. Et slikt eksempel på morfogenese ville være plantevekst og hvordan nye planter endrer form til å være rett eller vridende eller forgrenende.
Hos mennesker gir tarmer a morfogeneseeksempel. Måten menneskelige tarmer vrir seg og bretter for å passe inn i kroppen er en måte å tenke på morfogenese i utvikling.
Den menneskelige hjerne gir et bemerkelsesverdig morfogeneseeksempel på grunn av dets "rynker" eller folder. Hos et menneskelig foster er hjernen relativt jevn. Men gjennom sunn utvikling, kan brettresultater skyldes det geometriske rommet hjernen vokser i. Et annet morfogeneseeksempel er forgreningen i den menneskelige nyre.
Nyere forskning søker å forstå hvordan genene påvirker geometri og former som endrer seg i biologiske organismer.
Hva er differensiering?
I tillegg til prosessen med morfogenese, differensiering er et begrep som ofte brukes i celle- og utviklingsbiologi. Cellulær differensiering refererer til prosessen der celler blir spesialiserte til forskjellige typer med forskjellige funksjoner. I motsetning til prosessen med morfogenese, skjer differensiering på cellenivå og kontrolleres av transkripsjonsfaktorer.
Vev trenger en bank av stamceller for å gi en sikkerhetskopi i tilfelle celletap. Transkripsjonsfaktorer er proteiner som har instruksjoner eller instruksjoner for hvordan stamceller skal utvikles. Stamceller vil produsere et sett med datterceller (eller stamfaderceller) som kan differensiere til å danne et bestemt vev, og et annet sett med datterceller som opprettholder stamcellebassenget.
Et eksempel på differensiering
I menneskekroppen blir celler stadig oppfordret til å differensiere seg inn i spesialiserte celler med unike funksjoner. Et slikt eksempel er lungebasalcellen. Denne cellen kan differensiere slik at den blir en sekretorisk celle som fôrer lungevevet.
Transkripsjonsfaktorer arbeider for å gjøre denne differensieringen mulig. Når det gjelder lungebasalcellen, sorterer transkripsjonsfaktoren “kornhode-lignende 2” prosessen som cellen vil ta for å bli ciliert.
Celler kan differensiere seg til mange andre typer celler, for eksempel kardiomyocytter (hjerteceller), nevroner, skjelettmyocytter og så videre.
Implikasjoner for medisin
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 nye medisinske behandlinger.
En ny aveny med forskning innebærer å avdekke hvordan gener koder for geometri, og åpner for større forståelse av opprinnelsen til morfogenese. Dette vil involvere en tverrfaglig tilnærming fra biologer, fysikere og matematikere.
Når det gjelder celledifferensiering til spesialiserte celler, håper forskere å avdekke hvordan de skal dirigere celledifferensiering for å bekjempe sykdommer relatert til spesifikke celletyper. Et slikt eksempel er Huntingtons sykdom.
Et annet stort eksempel er det av stamcelleterapi for kreft og andre sykdommer. Forskere håper å kunne dirigere celledifferensiering uten behov for benmargsgivere. Makulær degenerasjon av øyet representerer et annet tilfelle der netthinnepigmenterte epitelceller kan spredes in vitro for å erstatte de som går tapt hos aldrende pasienter.
Det er mulig å rette celledifferensiering i laboratoriet. Forhåpentligvis, ved å lære å kontrollere denne prosessen, vil forskere kunne redde og forbedre liv.