Plan ciała i podstawowe tkanki tworzą się na początku rozwoju embrionalnego
Ludzkie ciało składa się z około 100 bilionów komórek, ale rozwija się z pojedynczej komórki, zygoty, powstałej w wyniku fuzji plemnika i komórki jajowej. Wczesne etapy rozwoju zarodka charakteryzują się szybkim podziałem komórek i zróżnicowaniem komórek w tkanki. Embrionalny plan ciała, przestrzenny wzór typów komórek (tkanek) i części ciała, wyłania się z dwóch: program genów, które określają wzór ciała i localcell interakcji, które indukują różne części programu. Co ciekawe, podstawowy plan ciała wszystkich zwierząt jest bardzo podobny (rysunek 1-12). To zachowanie planu ciała odzwierciedla presję ewolucyjną, aby zachować podobieństwa w mechanizmach molekularnych i komórkowych kontrolujących rozwój różnych organizmów. Imponujące postępy w zrozumieniu tych mechanizmów są szczegółowo opisane w kilku późniejszych rozdziałach.
rysunek 1-12
typowe wzorce rozwoju są widoczne u zwierząt jako różnorodne jeżowce, muchy, myszy i ludzie. Pokazany tutaj, zestaw genów Hox są ułożone liniowo w genomach ssaków i much. Geny te kierują rozwojem różnych segmentów w (więcej…)
z nielicznymi wyjątkami większość zwierząt wykazuje symetrię osiową, tzn. ich prawa i prawa strona odbijają się od siebie. Ten najbardziej podstawowy wzór jest zakodowany w genomie. W rzeczywistości geny wzorcowe określają ogólną organizację organizmu, począwszy od głównych części ciała-przedniego-tylnego, grzbietowego-brzusznego i tylnego-a skończywszy na segmentach ciała, takich jak głowa, klatka piersiowa, brzuch i ogon. Zachowanie symetrii osiowej od najprostszych robaków do ssaków tłumaczy się obecnością konserwowanych genów w genomach. Niektóre geny wzorcowe kodują białka, które kontrolują ekspresję innych genów; inne geny wzorcowe kodują białka, które są ważne w adhezji komórek lub w sygnalizacji komórkowej. Ten szeroki repertuar genów wewnętrznych pozwala na integrację i koordynację zdarzeń w różnych częściach rozwijającego się zarodka.
dokładny czas rozwoju wydarzeń jest utrzymywany przez zdolność jednej grupy komórek do indukcji lub aktywacji różnicowania drugiej grupy komórek.Najczęściej za indukcją pośredniczy bezpośredni kontakt komórek lub czynniki rozpuszczalne uwalniane przez komórki. W przypadku typowym kontakt pomiędzy zbiorem komórek, mezenchymem, z pokrywającą się warstwą komórek nabłonkowych kieruje te ostatnie komórki do różnicowania się w tkankę anembryonalną lub w późniejszych stadiach rozwoju w specyficzny rodzaj tkanki. Na przykład prymitywny notochord indukuje rozwój embrionicznej tkanki nerwowej i mózgu. Później powstaje oko, gdy kontakt między alobe rozwijającego się mózgu indukuje pokrywającą się embrionalną „skórę”, aby różnicować się w prymitywną soczewkę.
