发育生物学第四章原肠胚形成课件PPT
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形成身体计划:原肠胚是如何形成生命里最重要的时刻,不是出生、结婚或死亡,而是原肠胚的形成。
——路易斯·沃尔伯特在胚胎发育早期,一开始只有简单的细胞分裂,没有发生其他事,之后突然发生的转变让每层细胞都变得各不相同,这也就促生了横跨在满是液体的空间中的双层胚盘。
这样的结构与能够被我们辨识为人的形态还相距甚远。
如果一个理智的人被告知:这对胚盘将变成动物,他很可能会想到水母之类的物种,因为至少水母的伞状体和胚盘具有类似的辐射对称结构:顶端和底部有差异,但是在垂直方向上可以找出无数条对称轴线。
然而,胚胎此刻已经为迅疾变化做好了准备,两天内进行大规模重组。
到时候,几乎每个人都会承认它基本是个婴儿了。
以上就是原肠胚的形成过程。
理解原肠胚形成的方法之一,是首先细致地了解身体通过这个过程会形成的雏形结构,然后再去详细了解原肠胚转化成身体中的各个事件。
这种思路或许是最容易理解的,但是可能会传达出一个错误的信息,导致人们认为这些细胞之前就在某种程度上已经知晓了自己将要形成的身体结构,它们之后便向着这个方向努力。
事实上,发育并不依赖细胞是否掌握了相关的复杂信息,因为即使对我们拥有亿万个细胞的大脑而言,这些信息仍然复杂到无法轻易掌握。
发育靠的是每个细胞对自身周围环境简单、自主的反应。
原肠胚第一个能(在实验动物中)检测到的变化发生在下胚层。
胚盘中部的细胞开始启动新的基因,包括一种合成DNA结合蛋白的特定基因:Hex。
参与触发这些变化的物质和具体的位点尚不为人所知:一种可能是,下胚层所有的细胞都为出现这种变化做好了准备,而大多数细胞都被一种信号蛋白抑制了,这种蛋白质在包围下胚层边缘的支持组织中生成。
而位于胚盘中心的细胞因为远离产生抑制蛋白的地方,所以能不受影响,从而可以启动Hex基因。
这个抑制机制的运作是科研人员的猜想,然而确实有明确证据显示Hex基因启动了表达。
这些产生Hex蛋白的细胞会从它们周围的细胞中挤出一条路,聚集到下胚层外缘的一个点上。