Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Morphogenese Definition
- Beispiele für Morphogenese
- Was ist Differenzierung?
- Ein Beispiel für Differenzierung
- Implikationen für die Medizin
In der Entwicklungsbiologie verwenden Wissenschaftler unterschiedliche Begriffe, um unterschiedliche Entwicklungsprozesse zu beschreiben. Zelldifferenzierung und der Prozess von Morphogenese sind Begriffe, die sich auf zwei verschiedene Prozesse in der Entwicklung beziehen.
Um Morphogenese und Zelldifferenzierung zu definieren, hilft es, Beispiele von jedem zu studieren.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Differenzierung und Morphogenese stellen zwei verschiedene Begriffe dar, die sich mit der Entwicklung biologischer Organismen befassen. Differenzierung bezieht sich auf die Art und Weise, wie sich Zellen spezialisieren, während Morphogenese auf die Entwicklung der Formen lebender Organismen verweist.
Morphogenese Definition
Das Prozess der Morphogenese bezieht sich auf die Entwicklung der Formen in lebenden Organismen. Dies bezieht sich auf die Form, Größe und Konnektivität von sich entwickelnden Formen.
Mithilfe der Mathematik können Wissenschaftler Veränderungen der Wachstumsrate bestimmen, die sich auf die sich entwickelnden Formen eines Organismus auswirken. Diese Formänderungen können sowohl die individuelle Entwicklung als auch die evolutionäre Entwicklung über Arten hinweg umfassen. Angesichts der großen Wahrscheinlichkeit, wie viele Formen sich in einem Organismus bilden könnten, ist es sinnvoll, dass Zwänge wie Zeit, Druck und Raum eine Rolle bei der Morphogenese spielen.
Die Zellmorphogenese bezieht sich auf die Größe, Form, Position und Anzahl der Zellen.
Beispiele für Morphogenese
Bei der Suche nach definieren MorphogeneseEs hilft, ein Morphogenese-Beispiel zu verwenden. Ein solches Morphogenesebeispiel wäre Pflanzenwachstum und wie neue Pflanzen ihre Form entweder gerade oder verdreht oder verzweigt ändern.
Bei Menschen liefern Därme a Morphogenese Beispiel. Die Art und Weise, in der sich der menschliche Darm dreht und faltet, um in den Körper zu passen, ist eine Art, über Morphogenese in der Entwicklung nachzudenken.
Das menschliche Gehirn gibt ein bemerkenswertes Beispiel für Morphogenese aufgrund seiner "Falten" oder Falten. Bei einem menschlichen Fötus ist das Gehirn vergleichsweise glatt. Im Verlauf einer gesunden Entwicklung ergibt sich jedoch eine Faltung aufgrund des geometrischen Raums, in dem das Gehirn wächst. Ein weiteres Beispiel für die Morphogenese ist die Verzweigung in der menschlichen Niere.
Jüngste Forschungen versuchen zu verstehen, wie sich die Gene auf die Geometrie und die Formen von biologischen Organismen auswirken.
Was ist Differenzierung?
Neben dem Prozess der Morphogenese, Differenzierung ist ein in der Zell- und Entwicklungsbiologie gebräuchlicher Begriff. Zelldifferenzierung bezieht sich auf den Prozess, durch den sich Zellen auf verschiedene Typen mit unterschiedlichen Funktionen spezialisieren. Im Gegensatz zur Morphogenese erfolgt die Differenzierung auf zellulärer Ebene und wird durch Transkriptionsfaktoren gesteuert.
Gewebe benötigen eine Reihe von Stammzellen, um im Falle eines Zellverlustes eine Sicherung zu gewährleisten. Transkriptionsfaktoren sind Proteine, die Anweisungen oder Anweisungen zur weiteren Entwicklung von Stammzellen enthalten. Stammzellen produzieren eine Reihe von Tochterzellen (oder Vorläuferzellen), die sich zur Bildung eines bestimmten Gewebes differenzieren können, und eine andere Reihe von Tochterzellen, die den Stammzellenpool aufrechterhalten.
Ein Beispiel für Differenzierung
Im menschlichen Körper sind Zellen ständig aufgefordert, sich zu differenzieren spezialisierte Zellen mit einzigartigen Funktionen. Ein solches Beispiel ist die Lungenbasalzelle. Diese Zelle kann differenzieren, so dass sie zu einer Sekretionszelle wird, die das Lungengewebe auskleidet.
Transkriptionsfaktoren ermöglichen diese Unterscheidung. Im Fall der Lungenbasalzelle sortiert der Transkriptionsfaktor „körnig-kopfartig 2“ den Prozess, den die Zelle zur Flimmerbildung benötigt.
Zellen können in zahlreiche andere Zelltypen wie Kardiomyozyten (Herzzellen), Neuronen, Skelettmyozyten usw. differenzieren.
Implikationen für die Medizin
Die Zelldifferenzierung und der Prozess der Morphogenese spielen beide eine große Rolle bei der Entwicklung von Organismen. Die Wissenschaftler hoffen, ein besseres Verständnis für beide Disziplinen zu erlangen neuartige medizinische Behandlungen.
Ein neuer Forschungsansatz besteht darin, herauszufinden, wie Gene für die Geometrie kodieren, und das Verständnis für den Ursprung der Morphogenese zu erweitern. Dies beinhaltet einen multidisziplinären Ansatz von Biologen, Physikern und Mathematikern.
In Bezug auf die Zelldifferenzierung in spezialisierte Zellen hoffen die Wissenschaftler herauszufinden, wie die Zelldifferenzierung gesteuert werden kann, um Krankheiten zu bekämpfen, die mit bestimmten Zelltypen zusammenhängen. Ein solches Beispiel ist die Huntington-Krankheit.
Ein weiteres wichtiges Beispiel ist das von Stammzellen Therapie für Krebs und andere Krankheiten. Die Forscher hoffen, die zelluläre Differenzierung ohne die Notwendigkeit von Knochenmarkspendern steuern zu können. Die Makuladegeneration des Auges stellt einen weiteren Fall dar, bei dem retinal pigmentierte Epithelzellen in vitro vermehrt werden könnten, um die bei alternden Patienten verlorenen Zellen zu ersetzen.
Es ist möglich, die Zelldifferenzierung im Labor zu steuern. Wenn Forscher lernen, diesen Prozess zu steuern, können sie hoffentlich Leben retten und verbessern.