lichaamsplan en rudimentaire weefsels vormen zich vroeg in de embryonale ontwikkeling
het menselijk lichaam bestaat uit ongeveer 100 biljoen cellen, maar het ontwikkelt zich uit een enkele cel, de zygote, als gevolg van fusie van een sperma en een ei. De vroege stadia in de ontwikkeling van een embryo worden gekenmerkt door snelle celdeling en dedifferentiatie van cellen in weefsels. Het embryonale lichaamsplan, het ruimtelijke patroon van celtypes (weefsels) en lichaamsdelen, komt voort uit tweefluenties: een programma van genen die het patroon van het lichaam en localcell interacties specificeren die verschillende delen van het programma induceren. Opmerkelijk is dat het basislichaamsplan van alle dieren zeer vergelijkbaar is (Figuur 1-12). Dit behoud van lichaamsplan weerspiegelt evolutionaire druk om de gemeenschappelijkheden in de moleculaire en cellulaire mechanismes te behouden die ontwikkeling in verschillende organismen controleren. De indrukwekkende stappen die zijn gezet om deze mechanismen te begrijpen, worden in een aantal latere hoofdstukken nader beschreven.
figuur 1-12
gemeenschappelijke ontwikkelingspatronen worden gezien bij dieren als verschillende assea-egels, vliegen, muizen en mensen. Hier worden een reeks Hox-genen lineair gerangschikt in het genomenvan zoogdieren en vliegen. Deze genen sturen de ontwikkeling van verschillende segmenten in (meer…)
op enkele uitzonderingen na vertonen de meeste dieren axiale symmetrie, dat wil zeggen dat hun linker-en rechterzijde elkaar spiegelen. Dit meest basale patroon is gecodeerd in het genoom. In feite, patronen genen specificeren de algemene organisatie van een organisme, beginnend met de belangrijkste lichaamslaxen — anterior-posterior, dorsal-ventral, andleft-right — en eindigend met lichaamssegmenten zoals het hoofd, borst, buik, en staart. Het behoud van axiale symmetrie van de eenvoudigste wormen tot zoogdieren wordt verklaard door de aanwezigheid van beschermde patroongenen in de genomen. Sommige patterning genen coderen eiwitten die expressie van andere genen controleren; andere patterning genen coderen eiwitten die belangrijk zijn in celadhesie of in cel signaleren. Dit brede repertoire van patroongenen maakt de integratie en coördinatie van gebeurtenissen in verschillende delen van het zich ontwikkelende embryo mogelijk.
De precieze timing van ontwikkelingsgebeurtenissen wordt gehandhaafd door het vermogen van een groep cellen om differentiatie van een tweede groep cellen te induceren of te activeren.Meestal wordt inductie gemedieerd doordirect celcontact of door oplosbare factoren vrijgegeven door de cellen. In een typicalcase, leidt het contact tussen een samenstel van cellen, mesenchyme, met een overlyingepithelial cellaag de laatste cellen om in een embryonic weefsel of in latere stadia van ontwikkeling in een specifiek type van tissue te onderscheiden. Bijvoorbeeld, de primitieve notochord veroorzaakt de ontwikkeling van embryonaal zenuwweefsel en hersenen. Later, vormt een oog wanneer het contact tussen alobe van de zich ontwikkelende hersenen de bovenliggende embryonale”huid” ertoe aanzet om in een primitieve lens te onderscheiden.
