İçindekiler
şekil oluşumu
Fetüs mide ve sinir evrelerini geçtikten sonra boyu boyunca çeşitli organlar görünmeye başlar. Böceklerden insanlara gelişmedeki diğer adımlar için plan, embriyonik alt bölümlerden birinin bir dizi alana girmesi ve ardından her bir alanın büyük ölçüde bağımsız gelişimidir. Önce alanların nasıl inşa edildiğine, ardından organların ve uzuvların oluşumunun bölgesel evrimine bakacağız.
Embriyo segmentasyonu
omurilik: Omurgalı bir embriyoda omurilik tamamen oluştuktan sonra mezodermin en sırt bölgesi somit adı verilen doku kütlelerine farklılaşmaya başlar. Dorsal mezodermin yeniden düzenlenmesi, sami oluşumunu başlatan hem ön hem de arka kimyasal gradyanlara ve uygun gruplama ve ayrışmayı sağlayan samiler arasındaki bölgesel etkileşimlere bağlıdır.
Her omur (varsa), ilişkili kaburgalarını, o omurlara özgü kasları (özellikle kollar ve bacaklar üzerinde hareket edenler) ve deriyi (epidermisin hemen altındaki hücre tabakası) üretmeye devam eder. Her yarım küre, ön ve arka konumlarına göre hangi kemik, sinir ve kas setinin inşa edileceğini “bilir” ve spesifik hale gelir. Yani genler kaderinizi belirler. Genel olarak, eksen boyunca konumlar, embriyodaki belirli bir noktadan (genellikle) homolog genler ve diğer birimler salgılayan morfojen adı verilen bir veya daha fazla kimyasalın konsantrasyonu ölçülerek yorumlanır. Bu nedenle bitki-hayvan sarısının tonuna odaklanma sağlansa da genel olarak morfojen denmez.
Drosophila’da morfogenler ve segmentasyon: Segmentasyonun genetik ve moleküler temelini anlamak ve hem larvada hem de yetişkinde segmentasyonun dışarıdan açıkça görülebildiği Drosophila’da lokusu bulmak için morfojenleri kullanmak daha iyidir. Erişkinlerde kafada 3, bacakların ve kanatların birleştiği orta bölüm olan göğüste 3, karında 8 bölüm bulunur. Blastodermde larva ve yetişkinin genel organizasyonunu belirleyen iki kimyasal eksen oluşturulmuştur. Biri ön-arka, diğeri arka-karın. Dorsoventral eksen ve üzerindeki bölgeler yaklaşık 20 genlik bir grup tarafından kontrol edilir, diğer 30 gen ön-arka ekseni okumaktan ve oluşturmaktan sorumludur ve segmentasyonu yaratan bu uzunlamasına eksendir.
Bölünme, yumurta içinde üretilen iki protein morfogeninin gradyanlarından kaynaklanır, biri önden arkaya yayılırken diğeri (veya belki bir çift) arka uçtan çıkıntı yapar. Sonuç, örtüşen konsantrasyon gradyanlarıdır. Blastula hücrelerinin genlerinin bu iki kimyasalın oranlarına tepki verdiği açıktır. Bölünme başlamadan önce bile, sitoplazma yumurtanın ön ucundan çıkarılır ve arka sitoplazma ile değiştirilirse, larva başsızdır; Ancak her iki uçta göbek olarak gelişir. Bu iki polarize edici morfandan herhangi birine sahip olmayan mutantlar, eksik kimyasalın yumurtanın uygun ucuna enjekte edilmesiyle kurtarılabilir.
Üst üste binen konsantrasyon gradyanları embriyodaki hücrelerin olası yerini belirlemesine rağmen, bu belirleme tek başına tam ve doğru gelişimi yönlendirmek için yeterli değildir. Bu amaca yardımcı olmak için, larvanın uzun orta bölgesindeki hücreler için bir referans noktası sağlamak üzere en az bir ara sınır taşı inşa edildi. Örneğin, ön ve arka morfojenlerin doğru oranıyla uyarılan larva uzunluğunun üçte birine kadar olan küçük bir hücre grubu, embriyonun orta bölümünü düzenlemeye yardımcı olan farklı bir morfojeni sentezlemeye ve salgılamaya başlar; Bu bölgelerde gelişmeye yardımcı olmak için eksen boyunca başka yerlerde başka morfojenler üretilebilir. Santral bölgedeki morfojen sentez bölgesi, ikinci ve üçüncü torasik segment arasındaki son temas bölgesi haline gelir ve bu morfojenin bölge oluşturucu etkileri, başın son segmentinden karın ön segmentine kadar uzanır. Bu hücre grubu kendi morfojenini üretmeye başladığında komşu hücrelerin aynı işi yapmasını engeller. Bu, ortaya çıkan degradenin iyi odaklanmasını sağlar.
Embriyo düzenlemedeki bir sonraki adım, ön ve arka morfojen gradyanları ve bölgesel morfojenleri kullanarak hücrelerde bulunan 7 çift segmenti tanımlamak ve farklı hücrelerde (yetişkin larvada 14 segment) bu işlevden sorumlu genleri gerektirmektir. Bu, hücrelerin kendilerini segmental çiftlerinin ön veya arka organlarına sokmalarına izin veren daha fazla kimyasal salmasına neden olmalıdır. Sonuç olarak, her bir parçayı kendi başına polarize eden yaklaşık 10 gen kümesi çalışmaya başladı.
Tüm vücut morfojenlerinin sıralı ve hiyerarşik düzenlemesi, ardından daha bölgesel morfojenler, aşamalı olarak ve giderek daha net hale gelen belirli kaderlere doğru dereceli hücresel stabilite gösterir. Bu aşamada, homolog genlerin rolleri, segmentin bulunduğu segmente göre aktive edilir ve polarizasyon koordinatları belirlenir ve bazı aile bireylerinde 20’ye kadar homolog gen bulunur (bu genlerin mutant alelleri, değiştikleri için bu şekilde adlandırılır). bir parça veya yapı ve diğerine benzer). Bulundukları segmente göre aktif hale gelirler. Onları indükleyen morfojenler gibi Homeobox gen ürünleri, genellikle DNA’ya bağlanan ve diğer birçok genin hareketini düzenleyen kontrol maddeleridir. Bu bağlamda, bu genler her parçanın kendine özgü karakterlerinin ifadesine neden olur. Daha önce bahsedilen diğer kontrol genleri gibi, homolog genler de bir hücrenin genomunda, hücre bölündüğünde yavrulara aktarılan kalıcı değişikliklere neden olur. Yani, homeobox genleri hücresel spesifikasyonu indükler. Sonlu bağlardan kurtulan homolog gen ürünleri, hücreler farklılaşmaya başladığında kaybolur, böylece etkileri belirginleşir.
Homeopatik genlerin böceklerdeki etkilerinin en çarpıcı sonucu, plaka benzeri hücre yığınlarından oluşan hayali disklerin oluşumudur. Bununla birlikte, pupa farklılaşması meydana gelse de, seçim, erken segmentasyondan kısa bir süre sonra homeobox genleri ilk kez aktive edildiğinde, larva aşamasında gerçekleşir.
Potansiyel bir bacak diski bir anten diski ile değiştirilirse, ortaya çıkan yetişkinin başında bir bacak ve göğsünde bir anten olacaktır. Homolog genler, bitorax ve antenpedia kompleksi adı verilen yakından ilişkili iki grupta kromozomlar üzerinde bulunur.
Kompleksteki genin yeri, fetüs üzerindeki etki yeri ile ilişkilidir. Antennapedia Kompleksindeki genler, embriyonun ön ucunda hareket eder. Tüm kromozom boyunca genler arka yapılarda hareket eder ve bu model aynı zamanda bitorax grubu için de geçerlidir. Bu organizasyonun mantığı henüz anlaşılmış değil.
Bir başka ilginç keşif de, pek çok büyüme geninde olduğu gibi her homolog gende bulunan ve homeopatik kutular adı verilen 180 nükleotit dizisinin bulunmasıydı. Kesin sekans bir genden diğerine değişse de, güçlü bir benzerlik olduğu açıktır. Homeobox gen ürünleri, homeobox çekirdek dizisindeki her bir varyasyon segmenti için gerekli olan spesifik gen kombinasyonlarını aktive etmede homolog genlerin özgüllüğünü açıklayan transkripsiyon faktörleridir. Örneğin, göğüs kafesinde kopyalanan bir genin sadece baş bölgesinde aktif hale gelmesine neden olan bir mutasyon, antenlerin bulunduğu yerde bir sap oluşmasına neden olur. Daha önce açıklanan disk implantlarının taklit edici etkileri, ortotopik kontroldeki bir mutasyondan kaynaklanmaktadır.
Diğer türler üzerinde yapılan çalışmalar, bitkilerden saçkıranlara ve insanlara kadar her türlü çok hücreli organizmada homeopatik kutulara dönüşmüştür. Drosophila’daki parçalanma genlerinin işleyişini anlamak, genlerimizin kendi kendini nasıl düzenlediğini anlamamıza katkıda bulunabilir.
kaynak:
https://www.sciencedirect.com
yazar: bronzlaştırıcı tonik
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]