Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Definiția morfogenezei
- Exemple de morfogeneză
- Ce este diferențierea?
- Un exemplu de diferențiere
- Implicații pentru medicină
În biologia dezvoltării, oamenii de știință folosesc termeni diferiți pentru a descrie diferite procese de dezvoltare. Diferențierea celulelor și procesul de morfogenezei sunt termeni care se referă la două procese diferite de dezvoltare.
Pentru a defini morfogeneza și diferențierea celulelor, ajută la studierea exemplelor fiecăreia.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Diferențierea și morfogeneza reprezintă doi termeni diferiți care abordează dezvoltarea organismelor biologice. Diferențierea se referă la modul în care celulele se specializează, în timp ce morfogeneza se referă la dezvoltarea formelor organismelor vii.
Definiția morfogenezei
procesul morfogenezei se referă la dezvoltarea formelor în organismele vii. Aceasta se referă la forma, dimensiunea și conectivitatea formelor în curs de dezvoltare.
Oamenii de știință folosesc matematica pentru a ajuta la determinarea modificărilor ritmului de creștere care afectează formele în curs de dezvoltare ale unui organism. Aceste modificări ale formelor pot cuprinde atât dezvoltarea individuală, cât și evoluția evolutivă pe specii. Având în vedere marea posibilitate de a forma câte forme ar putea fi formate într-un organism, are sens că constrângerile precum timpul, presiunea și spațiul joacă un rol în morfogeneză.
Morfogeneza celulară se referă la mărimea, forma, poziția și numărul de celule.
Exemple de morfogeneză
Când căutați să defini morfogeneza, ajută la utilizarea unui exemplu de morfogeneză. Un astfel de exemplu de morfogeneză ar fi creșterea plantelor și modul în care plantele noi își schimbă forma pentru a fi drept sau răsucite sau ramificate.
La oameni, intestinele oferă a exemplu de morfogeneză. Modul în care intestinele umane se răsucesc și se pliază pentru a se încadra în corp este un mod de a gândi morfogeneza în dezvoltare.
Creierul uman oferă un exemplu de morfogeneză remarcabil datorită „ridurilor” sau a pliurilor sale. La un făt uman, creierul este relativ neted. Dar pe parcursul dezvoltării sănătoase, rezultatele pliabile se datorează spațiului geometric în care crește creierul. Un alt exemplu de morfogeneză este cel al ramificării în rinichiul uman.
Cercetări recente încearcă să înțeleagă modul în care genele afectează geometria și formele care se schimbă în organismele biologice.
Ce este diferențierea?
Pe lângă procesul morfogenezei, diferenţiere este un termen utilizat frecvent în biologia celulelor și a dezvoltării. Diferențierea celulară se referă la procesul prin care celulele se specializează în diferite tipuri cu funcții diferite. Spre deosebire de procesul morfogenezei, diferențierea are loc la nivel celular și este controlată de factori de transcripție.
Țesuturile au nevoie de o bancă de celule stem pentru a oferi o rezervă în cazul pierderii de celule. Factorii de transcriere sunt proteine care au instrucțiuni sau indicații privind modul în care celulele stem ar trebui să continue. Celulele stem vor produce un set de celule fiice (sau celule progenitoare) care se pot diferenția pentru a forma un anumit țesut, și un alt set de celule fiice care mențin bazinul celulelor stem.
Un exemplu de diferențiere
În corpul uman, celulele sunt chemate în mod constant să se diferențieze celule specializate cu funcții unice. Un astfel de exemplu este celula bazală pulmonară. Această celulă se poate diferenția astfel încât să devină o celulă secretorie care căptușește țesutul pulmonar.
Factorii de transcriere funcționează pentru a face posibilă această diferențiere. În cazul celulelor bazale pulmonare, factorul de transcripție „grainyhead-like 2” sortează procesul pe care celula îl va lua pentru a se cilia.
Celulele se pot diferenția în numeroase alte tipuri de celule, cum ar fi cardiomiocitele (celulele inimii), neuronii, miocitele scheletice și așa mai departe.
Implicații pentru medicină
Diferențierea celulară și procesul morfogenezei ambele joacă un rol imens în dezvoltarea organismelor. Oamenii de știință speră să obțină o mai bună înțelegere în ambele aceste discipline pentru a ajuta la furnizarea noi tratamente medicale.
O nouă cale de cercetare implică descoperirea modului în care genele codifică geometria, deschizând o mai bună înțelegere a originii morfogenezei. Aceasta va implica o abordare multidisciplinară a biologilor, fizicienilor și matematicienilor.
În ceea ce privește diferențierea celulelor în celule specializate, oamenii de știință speră să descopere modul de direcționare a diferențierii celulare pentru a combate bolile legate de tipurile de celule specifice. Un astfel de exemplu este boala lui Huntington.
Un alt exemplu major este cel al terapia cu celule stem pentru cancer și alte boli. Cercetătorii speră să direcționeze diferențierea celulară fără a fi nevoie de donatori de măduvă osoasă. Degenerarea maculară a ochiului reprezintă o altă situație în care celulele epiteliale pigmentate de retină pot fi proliferate in vitro pentru a înlocui cele pierdute la pacienții îmbătrâniți.
Este posibilă direcționarea diferențierii celulare în laborator. Sperăm că, învățând cum să controlăm acest proces, cercetătorii vor putea salva și îmbunătăți viețile.