Embryológia

POZNÁMKY K EMBRYOLÓGII

Embryológia študuje postupnosť foriem vývoja od zygoty k organizmu vybavenému všetkými jeho orgánmi a systémami.
V tejto súvislosti je potrebné pripomenúť rozdiel medzi rozvojom (postupnosť štrukturálnych a organizačných fáz s rastúcou komplexnosťou) a rastom, ktorý je myslený predovšetkým v kvantitatívnom zmysle.
U metazoanov stavovcov sme svedkami toho, že v evolučnom rade až k človeku (prostredníctvom cyklostómov, rýb, obojživelníkov, plazov, vtákov a cicavcov) stúpa výskyt dospelých foriem s rastúcou komplexnosťou, pre ktoré predstavujú komplikácie etapy embryonálneho vývoja.
Na začiatku je zygota, vždy vybavená rezervným materiálom, rozdelená (následnou mitózou) na 2, potom 4, potom 8 atď. Bunky nazývané blastoméry bez rastu, kým nedosiahne normálny pomer jadro / cytoplazma druhu .
Táto počiatočná segmentácia môže mať rôzne vzorce v závislosti od množstva a distribúcie deutoplazmy.
Na začiatku je deutoplazma vzácna („oligolecytické vajíčka“), takže segmentácia je úplná a dáva vznik veľmi odlišným blastomerom. Ako sa zvyšuje zložitosť embrya, potrebuje viac času a materiálu, kým mu jeho vývoj umožní začať. nezávislý život. To si vyžaduje zvýšenie deutoplazmy („telolecytických vajíčok“), ktorá má tendenciu byť usporiadaná v časti zygoty. To spôsobuje rastúcu „anizotropiu“, ktorá je spojená s úpravami segmentácie, ktorá sa riadi dvoma všeobecnými zásadami:
- Hertwigov zákon hovorí, že pri mitóze má achromatické vreteno (ktorého rovník určuje deliacu rovinu dcérskych buniek) tendenciu byť usporiadané v smere najväčšej dĺžky cytoplazmy;
- Balfourov zákon hovorí, že rýchlosť segmentácie je nepriamo úmerná množstvu deutoplazmy.
Potom vidíme, že už v cyklostómoch a rybách je segmentácia nerovnaká, s rýchlo segmentovaným zvieracím pólom (ktorý poskytne horné štruktúry embrya) a žĺtkovým pólom, ktorý bude obsahovať väčšinu rezervného materiálu. Táto tendencia je ešte väčšia .anizotropné u obojživelníkov (v ktorých je potrebné pripraviť orgány zodpovedné za dýchanie vzduchu), v ktorom žĺtkový pól, aj keď sa segmentuje pomaly, zostáva relatívne inertný a končí pokrytím bunkami odvodenými z rýchlo segmentujúceho pólu zvierat. hlavné embryonálne štádiá zahrnujú: zygotu, blastoméry, morulu (zhluk blastomérov podobný ostružine), blastulu (morula s regresnými vnútornými bunkami), gastrula (blastula, v ktorej sa bunky na jednej strane stali invaginovanými), v ktorých je primitívna dutina organizmu s vonkajšou bunkovou vrstvou (ektodermou, z ktorej bude v prvom rade pochádzať nervový systém) a vnútornou erno (entoderm), medzi ktoré sa potom vloží tretia vrstva (mezoderm). Z týchto vrstiev alebo "embryonálnych listov" sa potom v usporiadanom poradí odvodia všetky tkanivá, orgány a systémy.
U ešte vyvinutejších druhov je nárast deutoplazmy (alebo „teľaťa“) taký, že nemôže byť ani segmentovaný. Vidíme teda, že u vtákov segmentácia ovplyvňuje iba tenký povrchový disk, čo vedie k „diskoblastule“ a sérii javy, ktoré zaručujú tvorbu embrya iným spôsobom, ako je uvedené vyššie.
Ďalší nárast deutoplazmy by pravdepodobne nebol efektívnejší, takže u cicavcov sa vývoj a rast až do kapacity nezávislého života dosahuje iným systémom. V skutočnosti u cicavcov poznamenávame, že deutoplazma sa používa iba v prvých fázach embryo nadväzuje metabolické vzťahy s materským organizmom (s výskytom placenty) a už nepoužíva deutoplazmu, ktorej prebytok je eliminovaný. V tomto okamihu sa vajíčka vrátia k oligoleciticite a segmentácia sa môže vrátiť sú úplné (a preto v počiatočných štádiách sú podobné ako „amfioxus“), ale po morule pokračuje embryogenéza podľa najrozvinutejšieho modelu vtákov, pričom „blastocysta“ nasleduje implantácia na stenu maternice, takže metabolizmus embrya je zabezpečený skôr materským organizmom (cez placentu) než deutoplazmou.

DIFERENCIÁCIA EMBRYO

Keď segmentácia zygoty prinesie pomer jadro / cytoplazma k norme druhu, musí začať aj rast, súbežne s vývojom. Z tohto dôvodu začína metabolizmus, pričom dochádza k syntéze jadier a bielkovín. Takto zahájená syntéza bielkovín je spôsobená génmi zodpovednými za počiatočné fázy embryonálneho vývoja. Tieto gény sú deprimované látkami prítomnými v rôznych blastoméroch zvieracieho a teľacieho pólu. Na druhej strane produkty týchto raných génov môžu dereprimovať operóny génov zodpovedných za neskoršie štádiá. Produkty tejto druhej série génov budú schopné pôsobiť tak v zmysle konštrukcie nových embryonálnych štruktúr, ako aj v zmysle represie predchádzajúcich operónov a derepresie nasledujúcich operácií v usporiadanom poradí, ktoré vedie k konštrukcii nového organizmu. vďaka nahromadeným genetickým informáciám. z genómu cez tisícročia do stále viac vyvinutých druhov.
Haeckelov slávny výraz „„ ontogenéza sumarizuje fylogenézu “v skutočnosti vyjadruje skutočnosť, že vyššie druhy opakujú v štádiách embryonálneho vývoja postupnosť, ktorá sa už nachádza v evolučne predchádzajúcich druhoch.
Počiatočné štádiá embrya sú u stavovcov podobné, najmä do vzhľadu žiabrov.
U druhov, ktoré prechádzajú na vzdušné dýchanie, sa potom žiabre reabsorbujú a znova použijú (napríklad na tvorbu žliaz s vnútornou sekréciou), ale genetické informácie súvisiace s tvorbou žiabrov sú zachované aj u ľudí. Toto je evidentne príklad embryonálnych štruktúrnych génov, ktoré sú prítomné v genóme všetkých stavovcov a musia zostať potlačené, potom, čo fungovali v ich ontogenetickom momente.
Interpretácia embryogenézy v zmysle regulácie pôsobenia génov umožňuje zjednotiť komplexné tradičné skúsenosti experimentálnej embryológie.

TWINS

Zygota a prvé blastoméry, kým sa nezačne syntéza bielkovín, sú totipotentné, to znamená schopné oživiť celý organizmus. S tým sú spojené experimenty Spemanna, ktorý získal dve embryá zo škrtenia obojživelnej zygoty. Podobný jav sa objavuje na základe javu identických dvojčiat u človeka, ktorý sa práve z tohto dôvodu nazýva monozygotický (MZ). Spemannove experimentálne dvojčatá boli polovičnej veľkosti normálu, zatiaľ čo u človeka sú úplne normálne. To sa vysvetľuje tým, že u obojživelníkov museli tieto dve embryá zdieľať jediný už prijatý žĺtok, zatiaľ čo u človeka môžu embryá prostredníctvom placenty prijať všetko, čo je potrebné pre ich vývoj a rast.
Malo by sa pamätať na to, že u „človeka majú dve tretiny prípadov dvojčiat“ iný pôvod: pochádzajú z príležitostného súčasného dozrievania dvoch folikulov s uvoľnením dvoch vajíčok, ktoré po oplodnení poskytnú dve zygoty; v skutočnosti v v tomto prípade hovoríme o dizygotných dvojčatách (DZ).
Pretože dvojčatá MZ, rozdelené mitózou z jednej zygoty, majú rovnaký genóm, rozdiely medzi nimi musia byť environmentálneho pôvodu.Na druhej strane, genóm dvoch dvojčiat DZ sa podobá len natoľko, ako u akýchkoľvek dvoch bratov. Dvojitá metóda je založená na tomto princípe, široko používanom v ľudskej genetike a tiež v oblasti športu.
U „muža, v ktorom by určité etické dôvody zakazovali experimentovanie, je možné zistiť, do akej miery je akýkoľvek charakter regulovaný dedičnými faktormi: v skutočnosti striktne zdedené znaky (napríklad krvné skupiny) vždy súhlasia iba s dvojčatami MZ; zhoda znaku v MZ je blízka zhode DZ, vyvodzuje sa, že pri určovaní tohto fenotypového znaku prevládajú environmentálne faktory nad dedičnými.