7: Візерунки
- Page ID
- 3387
Ми вже обговорювали, як градуйовані морфогени можуть надавати полярність ембріону (наприклад, бікоїду) або тканині (наприклад, Shh та TGFB). Це охоплює значну частину розвитку малюнка. У цьому розділі я узагальню деякі інші типи візерунків, які ми бачимо в розробці, як повторювані візерунки, такі як плями та смуги, так і форма тканини і розмір малюнка (називається морфометрія). Для початку я висвітлю просту математичну модель, яка була використана, щоб допомогти пояснити смуги і плями візерунки, які ми бачимо в багатьох тканині. Але важливо мати на увазі, що 1) це лише модель і не наближається до справжньої складності реальних біологічних систем і 2) вона не пояснює всі смуги і плями візерунки - наприклад, шаблон сегментації дрозофіл, який встановлюється градуйованими морфогенами.
- 7.1: Шаблони Тьюринга для створення смуг та плям
- Модель «реакція-дифузія» Тьюринга використовує двобілкову систему для генерації малюнка регулярно розташованих плям, які можуть бути перетворені в смуги з третьою зовнішньою силою. У цій моделі є один активуючий білок, який активує як сам, так і інгібуючий білок, який лише пригнічує активатор. Сама по собі транзиторна експресія активуючого білка призведе лише до шаблону «обидва білки вимкнено» або «пляма інгібітора на».
- 7.2: Тьюрингоподібна модель для генерації смуг у розробці цифр (Рівера та Рамірес)
- Якщо ви думаєте про зростання своїх кінцівок, ви уявляєте собі крихітну тканину з невеликою кісткою (яка стане плечовою кісткою або стегновою кісткою), що росте прямо посередині. Ця кістка уточнюється на початку Sox9, фактор транскрипції також бере участь у визначенні статі. У міру зростання тканини все довше і ширше з'являються дві паралельні кістки (променева і ліктьова або великогомілкова і малогомілкова кістка). Тканина все ще росте і ширше, і з'являється п'ять паралельних кісток - п'ясткових і в кінцевому підсумку фаланги.
- 7.3: Бічне гальмування в структурі нервової системи
- Освіта нейробластів дрозофіли відрізняється одним дуже важливим способом від традиційної картини Тьюринга - кожен нейробласт виникає ізольовано від інших нейробластів. Цей малюнок не над цілою тканиною, але є надзвичайно локальним, зустрічається лише над 6-7 клітинним скупченням, лише одна клітина стає нейроном.
- 7.4: Розмір і форма
- Остаточний тип малюнка розвитку, на який може діяти еволюція, - це розмір і форма тканин або органів. Вони, як правило, вважаються «морфометричними» проблемами масштабування і класифікуються як «алометричні» зміни. Морфометрія - це вивчення того, як безперервна геометрія (як зовнішня поверхня тіла) може бути викривлена. Алометрія вивчає це в контексті еволюції та розвитку.
Мініатюра: Приклад природного малюнка Тьюринга на гігантському іглобрюху. (КУБ.СМ ЗА 3,0).