Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Morfogeneesi määratlus
- Morfogeneesi näited
- Mis on diferentseerimine?
- Eristamise näide
- Mõju meditsiinile
Arengubioloogias kasutavad teadlased erinevaid arenguprotsesside kirjeldamiseks erinevaid termineid. Rakkude diferentseerimine ja protsess morfogenees on mõisted, mis viitavad kahele erinevale arenguprotsessile.
Morfogeneesi ja rakkude diferentseerumise määratlemiseks aitab uurida nende 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.
Morfogeneesi määratlus
morfogeneesi protsess viitab vormide arengule elusorganismides. See viitab arenevate vormide kujule, suurusele ja ühenduvusele.
Teadlased kasutavad matemaatikat, et aidata kindlaks teha kasvukiiruse muutusi, mis mõjutavad organismi kujunemisvorme. Need vormimuutused võivad hõlmata nii individuaalset kui ka liikidevahelist evolutsioonilist arengut. Arvestades suurt võimalust, kui palju kujusid saab organismis moodustada, on mõistlik, et sellised piirangud nagu aeg, rõhk ja ruum mängivad morfogeneesis rolli.
Rakkude morfogenees viitab rakkude suurusele, kujule, asukohale ja arvule.
Morfogeneesi näited
Kui otsitakse määratleda morfogenees, aitab see kasutada morfogeneesi näidet. Üks selline morfogeneesi näide on taimekasv ja see, kuidas uued taimed muudavad kuju sirgeks, keerduvaks või hargnevaks.
Inimestel pakuvad sooled a morfogeneesi näide. Inimese soolte keerdumise ja voldimise viis kehasse mahtumiseks on üks viis arengu morfogeneesi mõtestamiseks.
Inimese aju annab tähelepanuväärse morfogeneesi näite oma kortsude või voldide tõttu. Inimese lootel on aju suhteliselt sile. Kuid tervisliku arengu käigus annab foldimine tänu geomeetrilisele ruumile, milles aju kasvab. Teine morfogeneesi näide on hargnevus inimese neerudes.
Värskeimate uuringute eesmärk on mõista, kuidas geenid mõjutavad bioloogiliste organismide geomeetriat ja kujundeid.
Mis on diferentseerimine?
Lisaks morfogeneesi protsessile eristamine on termin, mida tavaliselt kasutatakse raku- ja arengubioloogias. Rakkude diferentseerumine viitab protsessile, mille käigus rakud spetsialiseeruvad erinevat tüüpi funktsioonidele. Erinevalt morfogeneesi protsessist toimub diferentseerumine rakulisel tasemel ja seda kontrollivad transkriptsioonifaktorid.
Koed vajavad tüvirakkude panka, et raku kadumise korral varundada. Transkriptsiooni tegurid on valgud, millel on juhised või juhised, kuidas tüvirakke edasi arendada. Tüvirakud hakkavad tootma tütarrakkude (või eellasrakkude) komplekti, mis võivad diferentseeruda, moodustades konkreetse koe, ja tütarrakkude komplekti, mis säilitab tüvirakkude kogumi.
Eristamise näide
Inimese kehas kutsutakse rakke pidevalt eristuma spetsialiseeritud rakud ainulaadsete funktsioonidega. Üks selline näide on kopsu basaalrakk. See rakk võib diferentseeruda nii, et sellest saab sekretoorne rakk, mis vooderdab kopsukoe.
Selle eristamise võimaldamiseks töötavad transkriptsioonifaktorid. Kopsu basaalraku korral sorteerib transkriptsioonifaktor “teralise peaga sarnane 2” protsessi, mille käigus rakk võtab silmuse.
Rakud võivad diferentseeruda paljudeks teist tüüpi rakkudeks, näiteks kardiomüotsüüdid (südamerakud), neuronid, skeleti müotsüüdid ja nii edasi.
Mõju meditsiinile
Rakkude diferentseerumine ja morfogeneesi protsess mängivad organismide arengus tohutut rolli. Teadlased loodavad saada mõlemast distsipliinist paremaid teadmisi, et neid pakkuda uudne meditsiiniline ravi.
Üks uus teadusuuringute suund on paljastada, kuidas geenid geomeetriat kodeerivad, aidates paremini mõista morfogeneesi päritolu. See hõlmab bioloogide, füüsikute ja matemaatikute multidistsiplinaarset lähenemisviisi.
Rakkude diferentseerumisega erirakkudeks loodavad teadlased teada saada, kuidas raku diferentseerumist suunata, et võidelda konkreetsete rakutüüpidega seotud haiguste vastu. Üks selline näide on Huntingtoni tõbi.
Teine suur näide on see tüvirakkude ravi vähi ja muude haiguste korral. Teadlased loodavad rakkude diferentseerumist suunata ilma luuüdi doonorite vajaduseta. Silma kollatähni degeneratsioon on veel üks näide, kus võrkkesta pigmenteerunud epiteelirakke saab in vitro vohada, et asendada vananevatel patsientidel kaotatud rakke.
Rakkude diferentseerumist on võimalik laboris suunata. Loodetavasti suudavad teadlased selle protsessi juhtimist õppides päästa ja parandada elusid.