Organogeneze - Organogenesis

Organogeneze je fáze embryonálního vývoje, která začíná na konci gastrulace a pokračuje až do narození . Během organogeneze tvoří tři zárodečné vrstvy vytvořené gastrulací ( ektoderm , endoderm a mezoderm ) vnitřní orgány organismu.

Endoderm z obratlovců vytváří tkáně v plicích , štítné žlázy , a slinivky břišní . Mesoderm pomáhá při výrobě srdečního svalu , kosterního svalu , hladkého svalstva , tkáně uvnitř ledviny , a červené krvinky . Ektoderm produkuje tkáně uvnitř epidermis a pomůcek k tvorbě neuronů v mozku a melanocytů .

Buňky každé ze tří zárodečných vrstev procházejí diferenciací , což je proces, kdy se méně specializované buňky stanou více specializovanými expresí specifické sady genů. Diferenciace buněk je řízena kaskádami buněčné signalizace. Diferenciace je ovlivněna extracelulárními signály, jako jsou růstové faktory, které jsou vyměňovány do sousedních buněk, což se nazývá juxtrakrinní signalizace, nebo do sousedních buněk na krátké vzdálenosti, které se nazývá parakrinní signalizace . Intracelulární signály se skládají ze samotné buněčné signalizace ( autokrinní signalizace ), také hrají roli při tvorbě orgánů. Tyto signální cesty umožňují přeskupení buněk a zajišťují, že se orgány vytvářejí na konkrétních místech v organismu. Proces organogeneze lze studovat pomocí embryí a organoidů.

Orgány produkované zárodečnými vrstvami

Neurální prekurzorové buňky se skládají a prodlužují za vzniku nervové trubice. Mezodermové buňky kondenzují a vytvářejí tyč, která bude vysílat signály k přesměrování ektodermických buněk výše. Tento záhyb podél nervové trubice nastavuje centrální nervový systém obratlovců.

Endoderm je nejvnitřnější zárodečná vrstva embrya, která vytváří gastrointestinální a respirační orgány vytvářením epiteliálních výstelek a orgánů, jako jsou játra, plíce a slinivka. Mezoderm nebo střední zárodečná vrstva embrya bude tvořit krev, srdce, ledviny, svaly a pojivové tkáně. Ektoderm nebo nejvzdálenější zárodečná vrstva vyvíjejícího se embrya tvoří epidermis, mozek a nervový systém.

Mechanismus vzniku orgánů

Zatímco každá zárodečná vrstva tvoří specifické orgány, ve 20. letech 19. století embryolog Heinz Christian Pander zjistil, že zárodečné vrstvy nemohou vytvářet příslušné orgány bez buněčných interakcí z jiných tkání. U lidí se vnitřní orgány začnou vyvíjet během 3–8 týdnů po oplodnění. Tyto zárodečné vrstvy tvoří orgány třemi procesy: záhyby, zářezy, a kondenzaci. V zárodečném listu buněk se tvoří záhyby a obvykle tvoří uzavřenou trubici, kterou můžete vidět na vývoji neurální trubice obratlovců. V zárodečném listu buněk se mohou tvořit praskliny nebo kapsy tvořící váčky nebo prodloužení. Plíce a žlázy organismu se mohou vyvíjet tímto způsobem.

Primárním krokem organogeneze u strunatců je vývoj notochordu , který vyvolává tvorbu nervové ploténky a nakonec nervové trubice ve vývoji obratlovců. Vývoj nervové trubice povede k mozku a míše. Obratlovci vyvíjejí nervový hřeben, který se rozlišuje do mnoha struktur, včetně kostí, svalů a složek centrálního nervového systému . Diferenciace ektodermu na neurální lištu, neurální trubici a povrchový ektoderm je někdy označována jako neurulace a embryo v této fázi je neurula. Coelom forem tělesných z rozdělení mesoderm podél somit osy

Organogeneze rostlin

V rostlinách probíhá organogeneze nepřetržitě a zastaví se až smrtí rostliny. Na natáčení se střílet vrcholové meristémy pravidelně vytvářet nové postranní ústrojí ( listy nebo květy ) a boční větve. V kořenové nové postranní kořeny tvoří od slabě diferencovaného vnitřní tkáně (např xylem -pól pericycle v modelové rostliny Arabidopsis thaliana ). In vitro a v reakci na specifické koktejly hormonů (hlavně auxinů a cytokininů ) se většina rostlinných pletiv může de-diferencovat a tvořit hmotu dělících se totipotentních kmenových buněk zvanou mozol . Z těchto buněk pak může dojít k organogenezi. Typ orgánu, který se tvoří, závisí na relativních koncentracích hormonů v médiu. Organogeneze rostlin může být indukována v tkáňové kultuře a použita k regeneraci rostlin.

Viz také

Reference

externí odkazy