43.6 a: organogenes

organogenes

organogenes är den process genom vilken de tre bakterievävnadsskikten i embryot, som är ektoderm, endoderm och mesoderm, utvecklas till organismens inre organ. Organ bildas från bakterielagren genom differentieringen: processen genom vilken en mindre specialiserad cell blir en mer specialiserad celltyp. Detta måste ske många gånger som en zygot blir en fullt utvecklad organism. Under differentiering uttrycker de embryonala stamcellerna specifika uppsättningar gener som bestämmer deras ultimata celltyp. Till exempel kommer vissa celler i ectoderm att uttrycka de gener som är specifika för hudceller. Som ett resultat kommer dessa celler att differentieras till epidermala celler. Därför regleras differentieringsprocessen genom cellulära signalkaskader.

hos ryggradsdjur är ett av de primära stegen under organogenes bildandet av nervsystemet. Ectodermen bildar epitelceller och vävnader, såväl som neuronala vävnader. Under bildandet av nervsystemet signalerar speciella signalmolekyler som kallas tillväxtfaktorer vissa celler vid kanten av ektodermen för att bli epidermisceller. De återstående cellerna i mitten bildar nervplattan. Om signaleringen av tillväxtfaktorer stördes, skulle hela ektodermen differentieras till nervvävnad. Neuralplattan genomgår en serie cellrörelser där den rullar upp och bildar ett rör som kallas neuralröret. Vid vidare utveckling kommer neuralröret att ge upphov till hjärnan och ryggmärgen.

 bild
figur \(\PageIndex{1}\): Neuralrörsbildning: den centrala regionen av ektoderm bildar neuralröret, vilket ger upphov till hjärnan och ryggmärgen.

mesodermen som ligger på vardera sidan av ryggradsnervröret kommer att utvecklas till djurkroppens olika bindväv. Ett rumsligt mönster av genuttryck omorganiserar mesodermen i grupper av celler som kallas somiter, med mellanslag mellan dem. Somiterna kommer vidare att utvecklas till revben, lungor och segment (ryggrad) muskel. Mesodermen bildar också en struktur som kallas notokordet, som är stavformad och bildar djurkroppens centrala axel.

image
figur \(\PageIndex{1}\): Mesoderm: mesodermen hjälper till vid produktion av hjärtmuskler, skelettmuskler, glattmuskel, vävnader i njurarna och röda blodkroppar.

endodermen består först av platta celler, som därefter blir kolumnar. Det bildar epitelfodret i hela matsmältningsröret (utom en del av munnen och svalget) och den slutliga delen av ändtarmen (som är fodrad Av involutioner av ektoderm). Det bildar också fodercellerna i alla körtlar som öppnar sig i matsmältningsröret, inklusive de i levern och bukspottkörteln; epitelet i hörselröret och tympanhålan; luftstrupen, bronkierna och luftcellerna i lungorna; urinblåsan och en del av urinröret; och follikelfodret i sköldkörteln och tymus. Dessutom bildar endodermen inre organ inklusive magen, tjocktarmen, levern, bukspottkörteln, urinblåsan, epiteldelarna i luftstrupen, lungorna, svalget, sköldkörteln, bisköldkörteln och tarmarna.



+