Erken Gelişim Modelleri
Sanat ve el sanatlarında pattern, tekrarlanan bir form veya tasarımdır. Aynı durum gelişimsel biyoloji için de geçerlidir. Bu bölüm, gelişim sırasında ortaya çıkan temel örüntüleri (örüntüleme veya örüntü oluşumu) kapsamaktadır. Bu kalıplar genellikle küçük değişikliklerle tekrarlanır (tema müziğinin bir filmin farklı sahnelerinde değişikliklerle tekrarlanması gibi). Birden fazla desen üst üste gelebilir. Bununla birlikte, bir şarkıda sadece vokallere -ya da çelloya veya akordeona- odaklanabileceğiniz gibi, gelişimsel kalıpları ayrı ayrı düşünmek yararlıdır.
Klonlama
Mitoz bölünme, klonlar veya aynı DNA'ya sahip özdeş hücreler üretir. Bununla birlikte, hücreler farklı doku ve organlara dönüşmek için farklılaşır ve farklı genleri ifade eder. Gelişimin ilk 2 haftasında, hücreler bölünür ve aynı (ancak daha küçük) hücreleri üretirler. Çok yakında, hücreler neye dönüşeceklerine dair kararlar alır ve bu kararlar diğer hücrelerle koordine edilir. Koordinasyon olmadan, bir embriyo iki kuyruklu ve başsız olabilir.
Farklılaşma (Diferansiyon)
Farklılaşma, kök hücrelerin farklı genleri ifade etmeye başlayarak diğer hücrelerden farklı görünmelerine ve farklı işlevler görmelerine neden olan süreçtir. İnsan vücudundaki tüm hücreler aynı DNA'ya sahiptir, çünkü tüm hücreler DNA'larını zigottan kopyalamışlardır (birkaç istisnai hücre, DNA'larını biraz değiştirmiştir). Zigot toti-potent bir kök hücredir, transkripsiyon faktörleri potansiyel olarak herhangi bir gene bağlanabilir ve onu aktive edebilir. Hücreler farklılaştıkça, bazı genleri derin depoya koyarak hücre akıbetini sınırlandırırlar (aslında genetik kodu değiştirmezler, ancak RNA polimerazın erişebileceği veya erişemeyeceği şeyleri değiştirirler). Farklılaşma, kimyasal sinyallerin alınmasıyla tetiklenir. Bu sinyaller, hedef hücrelerin gerekli olmayan genlerin DNA'sını metillemesine, bu DNA bölgelerini histonların etrafına paketlemesine ve bu genleri kalıcı olarak kapatmasına neden olan sinyal iletim basamaklarını aktive eder. Örneğin, yumurtalık olmaya aday hücreler asla insülin sentezlemez, insülin geni yumurtalıklar östrojen salgılamadan veya yumurtlamadan çok önce paketlenir. DNA metilasyonu ve histon paketlemesi bu hücrelerin akibetini sınırlar. Metilasyon modeli mitoz sırasında kopyalanır ve her iki yavru hücreye (ve onların yavru hücrelerine) aktarılır. Bunun önemi; sadece bir hücrenin farklılaşmasına neden olmanın gelecekte milyonlarca hücrenin kaderini etkileyebilmesidir.
Ciltteki kök hücreler cilt hasarını kolayca onarır. Neden bu kök hücreleri kalp krizi ya da Alzheimer hastalığından kaynaklanan hasarı onarmak için kullanamıyoruz? Ele aldığımız temel soru budur. Yukarıdaki görselde, bir sinyalin bir hücreye yeşil genleri metilleyerek kırmızı genleri transkripsiyon için uygun hale getirmesi talimatını verdiğini düşünün. Farklı bir sinyalin diğer hücrede tam tersini yaptığını; kırmızı genin mehtilasyonuna neden olduğunu ancak yeşil genleri açık bıraktığını düşünün. Kırmızı hücre DNA'sını kopyalarken, metilasyon modelini kopyalar, böylece tüm yavru hücreleri yeşil genleri ifade edemez. Tersine, yeşil hücrenin yavru hücrelerinin hiçbiri kırmızı geni ifade edemez. Şimdi elimizde bir soya ait 4 kırmızı hücre ve farklı bir soya ait 4 yeşil hücre var. Tüm 8 hücre aynı DNA'ya sahiptir (doğa), ancak aynı DNA metilasyon modeline sahip değildir (yetiştirme). Hücreler metillenmemiş genleri transkribe ettikçe daha fazla desenlenme ortaya çıkar. Görselde, kırmızı hücreler kırmızı geni kopyalarken, kırmızı protein yakındaki yeşil hücreleri koyu yeşil geni ifade etmeye teşvik eden kısa menzilli bir sinyal görevi görmektedir. Ve koyu yeşil genin ifadesi bu hücrelerin farklı görünmesini sağladıysa, bu hedef hücrelerin daha da farklılaştığını söyleyebiliriz. Bu organizma, bir hücre tipiyle başlayıp şimdi üç farklı hücre tipine sahip olarak daha karmaşık hale gelmiştir. Bu, yaklaşık 200 farklı hücre tipimiz olana kadar devam eder. Genel olarak, bir hücre daha özelleştikçe, akıbeti daha sınırlı hale gelir (daha fazla DNA metilasyonu ve histon paketlemesi), muhtemelen sadece bir hücre tipiyle sınırlı olma noktasına kadar.
İndüksiyon (Farklılaşmayı Başlatma)
Bir hücre başka bir hücreye sinyal gönderebilir ve o hücreyi farklılaşmaya teşvik edebilir (talimat verebilir). Başka bir hücrenin şeklini değiştirmesine (biçim değiştirmesine) ve hücre yazgısını değiştirmesine neden olan kimyasallara morfojenler denir. Bazı morfojenler, nasıl keşfedildiklerine bağlı olarak büyüme faktörleri olarak adlandırılır. Erken gelişim sırasında hücreler hem büyür hem de farklılaşır. Morfojenler yetişkinlikte rejenerasyon ve iyileşme sırasında yeniden kullanılır, eğer kimyasal sinyaller bu bağlamda keşfedildiyse, daha çok büyüme faktörü olarak adlandırılırlar. Morfojenler nörotransmitterlere veya hormonlara benzer, genellikle hücre yüzeyindeki reseptör proteinlerine bağlanırlar. Morfojen reseptörlerinin aktivasyonu sitoplazmada sinyal iletim basamaklarının aktivasyonuna yol açar, bu da farklı genlerin ifadesini değiştirmek için spesifik transkripsiyon faktörlerini aktive edebilir veya inhibe edebilir. Gen ifadesindeki değişiklikler hedef hücrenin farklı görünmesine ve farklı işlev görmesine neden olur. Morfojenler ayrıca genlerin metilasyonunu ve histonlar etrafındaki paketlenmelerini de değiştirir, bu da gen ifadesinde daha kalıcı bir değişikliktir. Bu, yavru hücrelere aktarılır ve daha önceki derslerde öğrendiğimiz gibi epigenetik kalıtımın bir örneğidir. Morfojenler, hem transkripsiyon faktörü aktivitesi hem de metilasyon yoluyla gen ifadesini düzenleyerek, sadece hedef hücrenin morfolojisini değil, aynı zamanda hücre akıbetini de değiştirir.
Genellikle bir morfojen ailesine ait, her kimyasalın morfojen-1, morfojen-2a, morfojen-2b ve morfojen-3 gibi bir adı olan, birbiriyle yakından ilişkili birkaç molekül vardır. Çok sayıda farklı morfojen vardır. Bu ders dizisinde, Kemik Morfogenetik Protein (BMP) ailesi, Wingless/Int-1 Wnt ailesi ve Fibroblast Büyüme Faktörü (FGF) ailesi gibi doğrudan diş gelişimi ile ilgili olan 4 tanesini isim isim ele alıyoruz. Morfojenler aşağıdaki tabloda listelenen farklı mesafeler boyunca etki edebilir. Spesifik morfojenlerin isimleri embriyoloji muayenelerinde çok önemlidir, diş hijyeni muayenelerinde ise çok daha az önemlidir.
| Mesafe | Tip | Örnekler |
| Doğrudan | Hücreden hücreye | Epitelden nöro-mezenkimal kök hücreye (Odontoblast farklılaşması) |
| Doğrudan | Hücreden ECM’ye | İntegrin-kollajen (Ameloblast farklılaşması) |
| Kısa mesafe | Zemin maddesi üzerinden difüzyon | Kemik Morfogenetik Protein (BMP), Wnt, Fibroblast Büyüme Faktörü (FGF) (diş tomurcuğu indüksiyonu) |
| Vücut çapında sinyaller | Hormonlar | PTH, Kalsitonin (diş erüpsiyonu) |
Morfojenler zemin maddesine salgılanır ve kaynaktan yavaşça uzaklaşırken morfojen seviyelerinde bir konsantrasyon gradyanı oluşturur. Üretilen morfojen moleküllerinin miktarı, zemin maddesinin göreceli yapışkanlığı, kaynaktan uzaklık ve hedef hücre üzerindeki reseptör proteinlerinin sayısı hücrelerin aldığı sinyalin seviyesini belirler. Bazen bir morfojen, deri rengi (daha açıktan daha koyuya) veya vücut büyüklüğü (daha kısadan daha uzuna) gibi doğrusal bir gradyan (veya spektrum) boyunca düşen görünür etkiler üretir. Bununla birlikte, bazen bir morfojenin etkileri daha ayrıktır (diş tomurcuğu olsun ya da olmasın, yarım diş tomurcuğu yoktur). Bu gözlemleri açıklamaya yardımcı olmak için transkripsiyon faktörlerinin nasıl çalıştığı hakkında biraz bilgi sahibi olmak gerekir. Örneğin, yukarıdaki şekilde, yüksek düzeyde morfojen sinyalinin mavi bir genin transkripsiyonunu tetiklediğini ve kırmızı bir geni inhibe ederek bu hücrelerin mavi hücrelere farklılaşmasına neden olduğunu hayal edin. Morfojen sinyalinin az miktarda olması RNA polimerazı mavi gene bağlamak için yeterli olmayabilir, ancak inhibitör transkripsiyon faktörlerini kırmızı gene bağlamak için yeterli olabilir, bu da orta düzeyde morfojen seviyelerinin olduğu bölgelerdeki hücrelerin beyaz hücrelere farklılaşmasına neden olur. Son olarak, çok az morfojen sinyali alan veya hiç almayan hücreler kırmızı geni inhibe etmeyerek kırmızı hücrelere farklılaşmalarına neden olur. İndüksiyon ve morfogenez arasındaki bağlantıyı açıklamaya yardımcı olan başka modeller de vardır (morfogenetik alan gibi). Bu modellerin hepsi önemli bir kavramı paylaşmaktadır: kimyasal sinyaller gelişmekte olan bir embriyoda konumsal bilgileri iletebilir.
Çok erken gelişim sırasında, homeobox genlerinin bölgesel ifadesi morfolojiyi değil hücre kaderini kontrol eder. Homeobox genleri, -o bölge henüz belirli bir şekle sahip olmasa bile- belirli bir hücrenin ön-arka eksen boyunca vücudun hangi kısmının bir parçası olduğunu belirleyen transkripsiyon faktörleridir (Yukarıdaki görselin sol üstündeki şekil). Hücrelerin belirli bir organın parçası haline gelmesine neden olan proteinleri kodlamazlar. Bunun yerine, homeobox genleri diğer genlerin bir koleksiyonunu (bir program) aktive eder veya inhibe ederek gelecekteki değişiklikler için zemin hazırlar. Bu tür programlar, hücre ve doku morfolojisini değiştiren genleri aktive eden FGF ve BMP gibi morfojenleri içerir (Yukarıdaki görselin sağ üstündeki şekil).
Homeobox gen ifadesi embriyolojide çok özel bir planı temsil eder. Hayvan türleri arasında yüksek oranda korunur ve embriyolarda model çok öngörülebilirdir. Model de nispeten basit ve doğrusaldır (yukarıdaki şekil). Homeobox genlerini, bir alt bölümde evlerin inşa edileceği yerleri belirleyen eksperler gibi düşünün; morfojenler ise hücreler tarafından inşa edilen her ev için DNA planlarını takip eden müteahhitlerdir. Bu metaforu bir adım daha ileri götürebiliriz: Bir alt bölümdeki evler benzerdir, tek bir temel plandan türetilmiştir, ancak her yeniden kullanımda küçük değişiklikler yapılır.
Son olarak, embriyolojide ön-arka eksenin baştan-kuyruğa anlamına geldiğini, yetişkin insanlar hariç tüm hayvan biyolojisi formlarında aynı şekilde kullanıldığını ve burada önden-arkaya anlamına geldiğini belirtmek önemlidir. Ayrıca rostral-kaudal teriminin insan embriyolarına uygulandığını duyabilirsiniz, ancak insan yetişkinlerine değil (beyinleri hariç).
Self-organizasyon
Bir dokunun kendi örüntülerini yaratma yeteneğine kendi kendini organize etme denir (bunun aksine, annenin hücrelerinden gelen maternal etki genleri, embriyo için örüntüleri yönlendirir). Fransız bayrağı modeli, bir morfojenin birden fazla hücre akıbetini nasıl tetikleyebileceğini açıklar. Peki ya tekrar eden çizgileri olan bir bayrak istiyorsanız? Self-organizasyon, başlangıçta rastgele ifade edilen birden fazla morfojeni içerir. Bu morfojenler arasındaki etkileşimler, istikrarlı bir ifade modeline ve karmaşık bir farklılaşma modeline yol açar.
Örneğin, bazı morfojenler hücrelerin aynı morfojeni üretmesini engeller. Yukarıdaki şekilde, mavi bir morfojenin bir hücreyi mavi bir hücreye farklılaşmaya teşvik ettiğini, ancak komşu hücrelerin mavi hücrelere dönüşmesini engellediğini düşünün. Bu komşular kırmızı hücrelere farklılaşmakta serbest olacaklardır. Aynı zamanda, uzaktaki bir hücre kırmızı morfojen üreterek kırmızı bir hücreye farklılaşmasını sağlar, ancak komşularının da aynı şeyi yapmasını engeller. Komşuları, mavi morfojen üretmekte ve mavi hücrelere farklılaşmakta özgür olacaktır. Ortaya çıkan ilk desen, kırmızı ve mavi hücrelerden oluşan dönüşümlü halkalardır. Ancak, halkalar kırmızıya-yakın-kırmızı ve maviye-yakın-mavi bölgeler üretir, bu da bizim uydurma kurallarımızı ihlal eder ve bu bir savaş başlatır. Kırmızıdan kırmızıya ve maviden maviye geçiş sayısını en aza indirmek için hücreler, bu durumda şeritler olmak üzere sabit bir desen ortaya çıkana kadar hücre akıbetlerini değiştirirler. Hangi hücrelerin kırmızı, hangilerinin mavi olacağını baştan tahmin etmek zor olabilir, ancak kırmızı ve mavi şeritlerin gelişimini tahmin edebilirsiniz. Eğer bunlar bir zebradaki pigment üreten hücreler olsaydı, çizgili bir zebramız olurdu (en iyi zebra türü). Ancak bu model, her bir diş tomurcuğunun büyümek için yeterli alana sahip olmasını sağlayan, diş tomurcuğu yetiştiren veya yetiştirmeyen ağız mukozasının dönüşümlü bölgeleri de olabilir (bu etkileşimler matematiksel olarak modellenebilir). Bir morfojen başka bir sinyali engellediğinde, buna antagonizm diyoruz ve antagonist sinyaller de indüksiyon sinyalleri kadar yaygındır. Temelde tek başlı olmak ne kadar önemliyse, iki başlı olmamak da o kadar önemlidir.
Proliferasyon
Bir dokunun büyümesine proliferasyon denir. Proliferasyon ya mitoz bölünme (hücre eklenmesi) ya da ECM eklenmesi (protein veya diğer moleküllerin sentezlenmesi) yoluyla gerçekleşir. Yeni büyüme daha eski bir büyüme bölgesinin yanında gerçekleşiyorsa, bu apozisyonel büyümedir; büyüme içeriden gerçekleşiyor ve eski dokuyu dışarı doğru itiyorsa, bu interstisyel büyümedir. Kemik, mine ve dentin gibi yoğun dokular apozisyonel büyümeye uğrar. Mezenkim gibi daha yumuşak dokular interstisyel olarak büyür.
Bir organın büyümesi, vücut genelindeki dokuların büyüme hızını koordine eden Büyüme Hormonu gibi hormonlar tarafından düzenlenir. Öte yandan, yerel etkili morfojenler küçük bölgelerin komşu bölgelere göre daha hızlı büyümesine neden olur. Desmozomlar; CAM'ler ve sıkı bağlantılarla komşularına bağlı tek bir hücre katmanını korurken yeni hücrelere yer açmak için, bir epitel daha fazla büyüyemezse içe veya dışa doğru şişer. Dışa doğru büyüme tomurcuk, içe doğru büyüme ise invajinasyon olarak bilinir. Kollar ve bacaklar tomurcuklardan büyürken, dişler, kıllar ve beyin invajinasyonlardan büyür. Bunların her ikisi de interstisyel büyüme şeklidir.
Epitellerin histolojisini öğrendiğimizde, epitellerin vücudun dış veya iç yüzeyinde yer aldığını, apikal tarafın bir boşluğa baktığını ve bazolateral tarafın bağ dokusunun yanında olduğunu söylemiştik (junctional epitel bir istisnadır). Eski bir epiteli katlayarak yeni bir epitel oluşturmak daha kolaydır, çünkü katlama işlemi yeni bir alan yaratır. Aksi takdirde, başka şeylerin ortasında yeni bir epitel oluşturmaya çalışırsanız, bu ya hücrelerin apikal-bazolateral polaritesini yeniden programlamayı ya da önce yeni bir alanı sindirmeyi ve ardından epitel hücrelerini bulunduğu yere yönlendirmeyi gerektirir. Katlama daha basittir, tam ihtiyacınız olan yerde (apikal) bir boşluk yaratır ve sonuç olarak önümüzdeki üç bölümde çok sayıda invajinasyon göreceksiniz.
Morfojenez
Morfogenez, bir organizmada yeni şekillerin ortaya çıkmasıdır. Şekilsizlikten bir şekle dönüşmek anlamına gelir. Morfoloji kelimesi bu şekillerin incelenmesi anlamına gelebilir veya bir şeyin şeklini ifade etmek için sıfat olarak kullanılabilir (Örneğin, yarık damak, damağın sağlıklı morfolojisindeki bir değişikliktir). Zigottan blastula aşamasına kadar (bazen germinal aşamalar olarak da adlandırılır) hücre yumağı amorftur. Ancak gastrulasyonun başlangıcında embriyo çok sayıda morfolojik değişikliğe uğrar. Gelişmekte olan embriyoda yeni şekiller ortaya çıkar. Bir iç ve bir dış, bir kuyruk ucu ve bir baş ucu, bir sol ve sağ ve bir ön ve arka geliştirir. Bundan sonra, bir sinir sistemi ve bir dolaşım sistemi görünür hale gelir. Dişlerin gelişmesi sizce ne kadar zaman alır? Cevap sizi şaşırtabilir.
İki yukarıdaki şekil, mineralleşmiş dış iskeletleri olan küçük deniz canlılarının ünlü bir çizimidir. Bu görüntü daha sonra D'Arcy Wentworth Thompson adlı matematiksel bir biyolog tarafından analiz edildi ve farklı biyolojik şekillerin aynı şeklin farklı transformasyonları olabileceğini fark etti. Transformasyonların farklı lokalize büyüme hızları ile gerçekleştiğini öne sürmüştür - morfojen sinyalizasyonuna dair mevcut bilgilerimiz de bunu desteklemektedir. Çizdiği resim yukarıdaki şekildir. Morfogenezi tanımlayan ilk kişi olarak kabul edilir. Thompson minik deniz canlılarına baktığında farklı şekiller görmedi, tek bir şeklin varyasyonlarını gördü. Bu varyasyonlar farklı görünümlü deniz canlılarına (aynı soydan gelen) yol açmıştır. Bu ders dizisinde, aynı soyu paylaşan ancak saç folikülleri ve diş tomurcukları gibi gelişimsel zaman içinde değişen farklı vücut parçalarına bakıyoruz. Thompson'ın fikirleri, morfogenez terimini icat eden matematikçi Alan Turing tarafından geliştirildi. Alan Turing'in diğer başarıları arasında bilgisayar bilimini icat etmesi ve İkinci Dünya Savaşı sırasında Nazi şifresini kırması (Bletchley parkındaki birçok kadın matematikçinin yardımıyla) sayılabilir.
Morfogenez ve Genetik
Morfojen sinyalizasyonunun nasıl işlediğini çok yönlü olarak anlamak için bazı genetik kavramlarını anlamak yardımcı olur. Anlamak derken, belirli ayrıntıları ezberlemekten bahsetmiyoruz, bunun yerine kavramlara odaklanıyoruz. İlk olarak, morfojen kelimesini ne zaman kullandığımıza dikkat edin, çünkü muhtemelen sinyal molekülünün kendisini kastediyoruz. Bazen morfojen sinyalini tartışırız ve o eklenen "sinyal" kelimesi büyük bir fark yaratır. Morfojen sinyallerini değiştiren mutasyonlar arasında; hücre dışı morfojen molekülünün genindeki mutasyonlar (FGF veya BMP gibi bir protein ise) veya morfojeni sentezleyen enzimler (karotenin Retinoik Aside dönüşümü gibi), morfojenler için hücre yüzeyi reseptörleri, sitoplazmik ikinci haberciler ve nükleer transkripsiyon faktörleri yer alır. Morfojen sinyal seviyelerini tartışmak bizi tüm sinyal iletim kaskadından bahsetmek zorunda kalmanın karmaşıklığından kurtarır. Sonraki olarak, bazı mutasyonlar kazanılmış fonksiyonlara sahip olabilir. Örneğin, reseptör üzerindeki bir mutasyon, reseptörün kapanmasını önleyerek bir sinyal oluşturabilir ve bu tür mutasyonlar genellikle otozomal dominant şekilde kalıtılır (sadece 1 hatalı alelin olması, normalde olmaması gereken bir sinyal oluşturmak için yeterlidir). Alternatif olarak, fonksiyon kaybına neden olan mutasyonlar proteinlerin düzgün çalışmasını engeller ve bu tür mutasyonlar genellikle otozomal resesif şekilde kalıtılır (normalde olması gereken bir sinyalin kaybı için her iki kopyanın da hatalı olması gerekir, bir tane işlevsel alel yeterli olur). Bazı mutasyonlar morfojen sinyallerini tamamen durdurur veya tamamen başlatır. Bu gibi durumlarda, bu mutasyonların tam penetransa sahip olduğunu söyleriz. Diğer mutasyonlar morfojen sinyallerini kısmen bloke edebilir veya kısmen başlatabilir ve kısmi veya eksik penetransa sahip olabilir. Semptomların şiddeti bir spektrumda yer alır.
Olgunlaşma (Matürasyon)
Olgunlaşma, morfogenez tarafından oluşturulan yeni şekillerin gelişmeye devam ettiği ve daha olgun (yetişkin görünümlü) bir form aldığı süreçtir. Dokuzuncu haftanın sonunda tüm temel organ şekilleri oluşmuştur ve embriyonik dönemin bittiğini ve fetal evrelerin başladığını söyleriz. Fetüs olgunlaşır ve olgunlaşma önceki süreçlerin parçalarını içerir (olgunlaşmanın diğer gelişimsel süreçleri tekrarladığını söylemenin başka bir yolu).
Eriyip Kaynaşma (Fusion)
Bazen aynı tür dokunun iki ayrı parçası birbiriyle temas eder ve kaynaşarak tek bir doku haline gelir. Bir epitel için bu, hücrelerin aynı CAM türünü paylaşmasını gerektirir. Bir bağ dokusu için bu, doğru integrinin doğru fibronektine bağlanmasını gerektirir. Yukarıdaki şekilde, yeşilin dışta ve kırmızının ortada olduğu temel desen başlangıçta iki yapının birleşmesiyle bozulmuştur. Yeşil hücreleri orta bölgeden temizlemenin üç yolu vardır. Ilk yol, hücrelerin yönlendirme ipuçlarını alması ve bu ipuçlarının hücrelerin göç etmesine neden olmasıdır. Bazı yönlendirme ipuçları iticidir; örneğin hücreler arası doğru temasların olmaması veya itici bir morfojenin yüksek konsantrasyonları (bir partideyseniz ve oradaki biri kötü koktuğu için oturma odasını terk ederseniz, itici bir yönlendirme işaretine göre hareket ediyorsunuz demektir). Doğru hücre-hücre teması veya olumlu bir rehber morfojen gibi diğer rehberlik ipuçları çekicidir (aynı zamanda mutfakta lezzetli ordövrlerin kokusunu alır ve oraya gidersiniz, çekici bir rehberlik ipucuyla hareket ediyorsunuzdur). Bir hücre-hücre bağlantısının veya morfojenin çekici veya itici olması, hedef hücrenin nasıl programlandığına (hangi reseptör genlerini ifade ettiğine) bağlıdır. Hücreleri yanlış konumdan uzaklaştırmanın ikinci yolu, apoptoz geçirmelerini sağlamaktır (aşağıya bakınız). Son olarak, hücreleri yeniden organize etmenin bir başka yolu da onları kök hücreye dönüşmeye ve ardından doğru hücre tipine farklılaşmaya teşvik etmektir. Buna geçiş denir; hem erken gelişim hem de diş gelişimi epitelden mezenkime ve mezenkimden epitele geçiş örneklerini içerir (ilerleyen kısımlarda ele alınacaktır).
Apoptoz
Hücre ölümü çok hücreli yaşam için gereklidir. Yüksek binaların veya büyük gemilerin inşasında, inşaat işçilerinin ihtiyaç duydukları yere kolayca ulaşmalarını sağlamak için önce iskele inşa edilir ve inşaat tamamlandıktan sonra iskele kaldırılır. Benzer şekilde, gelişim sırasında apoptoz vücut parçalarının oluşumunun ayrılmaz bir parçasıdır. Birçok dokuda, olgun formda ihtiyaç duyulandan daha fazla hücre büyütülür. Olgunlaşma sürecinde, ihtiyaç duyulmayan hücreler apoptoza uğrar. Örneğin, kemik dokusunun büyümesi sırasında, kıkırdak dokusu osteoblastlar için bir iskele görevi görür. Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, eller ve ayaklar uzuv yüzgeçleri olarak başlar ve sadece değişen bölgelerde apoptoz ile parmakların morfogenezi gerçekleşir. Yeterli apoptoz olmadan, insanlar perdeli el veya ayak parmaklarıyla doğarlar veya ankiloglossi (dilleri belirgin bir lingual frenulum ile ağız tabanına sıkıca tutturulur) yaşarlar.
Yorumlar
Yorum Gönder