Содержание
- TL; DR (слишком долго; не читал)
- Определение морфогенеза
- Примеры морфогенеза
- Что такое дифференциация?
- Пример дифференциации
- Последствия для медицины
В биологии развития ученые используют разные термины для описания различных процессов развития. Дифференцировка клеток и процесс морфогенез это термины, относящиеся к двум разным процессам в разработке.
Чтобы определить морфогенез и дифференцировку клеток, это помогает изучить примеры каждого из них.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Дифференциация и морфогенез представляют два разных термина, которые касаются развития биологических организмов. Дифференциация относится к тому, как клетки становятся специализированными, тогда как морфогенез относится к развитию форм живых организмов.
Определение морфогенеза
процесс морфогенеза относится к развитию форм в живых организмах. Это относится к форме, размеру и связности развивающихся форм.
Ученые используют математику, чтобы помочь определить изменения скорости роста, которые влияют на развивающиеся формы организма. Эти изменения в формах могут охватывать как индивидуальное развитие, так и эволюционное развитие между видами. Учитывая огромную возможность того, сколько фигур может быть сформировано в организме, имеет смысл, что такие ограничения, как время, давление и пространство, играют роль в морфогенезе.
Клеточный морфогенез относится к размеру, форме, положению и количеству клеток.
Примеры морфогенеза
При поиске определить морфогенез, это помогает использовать пример морфогенеза. Одним из таких примеров морфогенеза может быть рост растений и то, как новые растения изменяют форму, чтобы быть либо прямыми, либо скрученными, либо ветвящимися.
У людей кишечник обеспечивает пример морфогенеза, Манера, в которой кишечник человека скручивается и сгибается, чтобы поместиться в теле, является одним из способов думать о морфогенезе в развитии.
Человеческий мозг дает замечательный пример морфогенеза из-за его «морщин» или складок. У человеческого плода мозг относительно гладкий. Но благодаря здоровому развитию складывание происходит благодаря геометрическому пространству, в котором растет мозг. Другим примером морфогенеза является разветвление в почке человека.
Недавние исследования направлены на то, чтобы понять, как гены влияют на геометрию и формы, изменяющиеся в биологических организмах.
Что такое дифференциация?
В дополнение к процессу морфогенеза, дифференциация это термин, обычно используемый в клеточной биологии и биологии развития. Клеточная дифференциация относится к процессу, посредством которого клетки становятся специализированными в разных типах с различными функциями. В отличие от процесса морфогенеза, дифференцировка происходит на клеточном уровне и контролируется факторами транскрипции.
Тканям нужен банк стволовых клеток, чтобы обеспечить резервную копию в случае потери клеток. Транскрипционные факторы это белки, в которых есть инструкции или указания о том, как должны развиваться стволовые клетки. Стволовые клетки продуцируют набор дочерних клеток (или клеток-предшественников), которые могут дифференцироваться с образованием конкретной ткани, и другой набор дочерних клеток, который поддерживает пул стволовых клеток.
Пример дифференциации
В человеческом теле клетки постоянно вынуждены дифференцироваться в специализированные клетки с уникальными функциями. Одним из таких примеров является базальная клетка легкого. Эта клетка может дифференцироваться, так что она становится секреторной клеткой, выстилающей легочную ткань.
Факторы транскрипции работают, чтобы сделать эту дифференциацию возможной. В случае с базальной клеткой легкого транскрипционный фактор «подобный зернистой головке 2» сортирует процесс, который клетка предпримет, чтобы стать ресничным.
Клетки могут дифференцироваться в многочисленные другие типы клеток, такие как кардиомиоциты (клетки сердца), нейроны, скелетные миоциты и так далее.
Последствия для медицины
Клеточная дифференцировка и процесс морфогенеза играют огромную роль в развитии организмов. Ученые надеются получить лучшее понимание обеих этих дисциплин, чтобы помочь обеспечить новые методы лечения.
Одно из новых направлений исследований влечет за собой раскрытие того, как гены кодируют геометрию, открывая лучшее понимание происхождения морфогенеза. Это будет включать междисциплинарный подход биологов, физиков и математиков.
Что касается дифференцировки клеток в специализированные клетки, ученые надеются раскрыть, как управлять дифференцировкой клеток для борьбы с заболеваниями, связанными с определенными типами клеток. Одним из таких примеров является болезнь Хантингтона.
Другой важный пример - терапия стволовыми клетками для рака и других заболеваний. Исследователи надеются направить клеточную дифференцировку без необходимости доноров костного мозга. Макулярная дегенерация глаза представляет собой еще один случай, когда ретинально-пигментированные эпителиальные клетки могут пролиферировать in vitro, чтобы заменить потерянные у стареющих пациентов.
Можно направить дифференцировку клеток в лаборатории. Надеемся, что, научившись контролировать этот процесс, исследователи смогут спасти и улучшить жизнь.