Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Визначення морфогенезу
- Приклади морфогенезу
- Що таке диференціація?
- Приклад диференціації
- Наслідки для медицини
У біології розвитку вчені використовують різні терміни для опису різних процесів розвитку. Клітинна диференціація і процес морфогенез - це терміни, що відносяться до двох різних процесів у розвитку.
Для визначення морфогенезу та диференціювання клітин допомагає вивчити приклади кожного.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Диференціація та морфогенез являють собою два різних терміни, які стосуються розвитку біологічних організмів. Диференціація стосується того, як клітини стають спеціалізованими, тоді як морфогенез стосується розвитку форм живих організмів.
Визначення морфогенезу
The процес морфогенезу відноситься до розвитку форм у живих організмах. Це стосується форми, розміру та сполучуваності форм, що розвиваються.
Вчені використовують математику, щоб допомогти визначити зміни швидкості росту, які впливають на форму, що розвивається в організмі. Ці зміни форм можуть охоплювати як індивідуальний розвиток, так і еволюційний розвиток у різних видів. Зважаючи на велику можливість того, скільки фігур може утворитися в організмі, має сенс, що такі обмеження, як час, тиск і простір, відіграють певну роль у морфогенезі.
Клітинний морфогенез відноситься до розміру, форми, положення та кількості клітин.
Приклади морфогенезу
Коли прагнуть визначити морфогенез, це допомагає використовувати приклад морфогенезу. Одним із таких прикладів морфогенезу може бути ріст рослин та те, як нові рослини змінюють форму, щоб бути прямою або скручувальною або гіллястою.
У людей кишечник забезпечує а приклад морфогенезу. Спосіб, коли кишечник людини скручується і згортається, щоб поміститися всередину тіла, є одним із способів думати про морфогенез у розвитку.
Людський мозок дає чудовий приклад морфогенезу завдяки «зморшкам» або складкам. У плода людини мозок порівняно гладкий. Але через курс здорового розвитку складання результатів завдяки геометричному простору, в якому росте мозок. Іншим прикладом морфогенезу є розгалуження в нирці людини.
Останні дослідження прагнуть зрозуміти, як гени впливають на геометрію та форми, що змінюються в біологічних організмах.
Що таке диференціація?
Окрім процесу морфогенезу, диференціація - термін, що зазвичай використовується в клітинах та біології розвитку. Клітинна диференціація відноситься до процесу, за допомогою якого клітини спеціалізуються на різні типи з різними функціями. На відміну від процесу морфогенезу, диференціювання відбувається на клітинному рівні і контролюється факторами транскрипції.
Тканинам потрібен банк стовбурових клітин для забезпечення резервного копіювання у випадку втрати клітин. Фактори транскрипції це білки, які мають інструкції чи вказівки щодо того, як слід розвивати стовбурові клітини. Стовбурові клітини будуть виробляти набір клітин дочок (або клітин-попередників), які можуть диференціюватися, утворюючи певну тканину, та інший набір дочірніх клітин, що підтримує пул стволових клітин.
Приклад диференціації
В організмі людини клітини постійно закликаються диференціюватися спеціалізовані осередки з унікальними функціями. Одним із таких прикладів є базальна клітина легені. Ця клітина може диференціюватися так, що вона стає секреторною клітиною, що вистилає легеневу тканину.
Коефіцієнти транскрипції працюють, щоб зробити цю диференціацію можливою. У випадку з базальною клітиною легені фактор транскрипції «зернистий-схожий на 2» впорядковує процес, який потребує клітина, щоб стати війкою.
Клітини можуть диференціюватися на численні інші типи клітин, такі як кардіоміоцити (клітини серця), нейрони, скелетні міоцити тощо.
Наслідки для медицини
Клітинна диференціація та процес морфогенезу відіграють величезну роль у розвитку організмів. Вчені сподіваються отримати більше розуміння обох цих дисциплін, щоб допомогти забезпечити їх нові медичні методи лікування.
Один новий напрямок досліджень тягне за собою розкриття того, як гени кодують геометрію, відкриваючи більше розуміння походження морфогенезу. Це передбачає мультидисциплінарний підхід біологів, фізиків та математиків.
Щодо диференціації клітин на спеціалізовані клітини, вчені сподіваються розкрити, як спрямувати клітинну диференціацію для боротьби із захворюваннями, що стосуються конкретних типів клітин. Одним із таких прикладів є хвороба Хантінгтона.
Іншим важливим прикладом є те, як терапія стовбуровими клітинами при ракових та інших захворюваннях. Дослідники сподіваються направити клітинну диференціацію без необхідності донорів кісткового мозку. Макулярна дегенерація ока являє собою ще один випадок, коли епітеліальні клітини сітківки можуть проліферувати in vitro, щоб замінити втрачені у пацієнтів, які старіють.
Можливо направити диференціацію клітин у лабораторії. Сподіваємось, навчившись контролювати цей процес, дослідники зможуть врятувати та покращити життя.