موجات التمايز الجنيني

اقترح برودلاند وغوردون نموذجًا ميكانيكيًا كيميائيًا للحث العصبي الأولي لأول مرة عام 1985. ^{[ 1} ] وافترضا وجود عُضَيّة ثنائية الاستقرار حساسة ميكانيكيًا ^، تتكون من الأنيبيبات الدقيقة والخيوط الدقيقة، في النهايات القمية للخلايا ضمن طبقات الخلايا التي توشك على التمايز (الخلايا المؤهلة)، وأن هذه الخلايا تخضع لشد ميكانيكي. وتتعارض الأنيبيبات الدقيقة والخيوط الدقيقة ميكانيكيًا في عُضَيّة جنينية مقترحة أطلقوا عليها اسم "مُقسِّم حالة الخلية". وبحسب موقع الخلية ضمن الطبقة، يُحل الشد إما بانقباض الطرف القمي أو بتمدده. ويبدأ الحل من نقطة واحدة وينتشر على باقي النسيج، محدودًا بقوى ميكانيكية أخرى عند الحدود. وقد وُجدت موجة انقباض فعلية تعبر النسيج الطلائي العصبي المفترض لسمندل الأكسولوتل النامي ( Ambystoma mexicanum ). كان مسار موجة الانقباض أكثر تعقيدًا مما تنبأ به النموذج الأصلي، إلا أنها نشأت من الموقع الدقيق لمنظم سبيمن ، واجتازت فقط النسيج الطلائي العصبي المفترض. ^{[ 2 ]} أظهر الفحص المجهري الإلكتروني وجود خيوط متوسطة أيضًا في مُقسِّم حالة الخلية. ^{[ 3 ]} كما تم اكتشاف موجات إضافية من الانقباض والتمدد من خلال التصوير الزمني لعملية التكوين الجنيني في الأكسولوتل . من بينها موجة تمدد تحدث في الأديم الظاهر فقط في النسيج الطلائي المفترض. عند تراكب مسارات الموجات على خريطة مصير الأكسولوتل، تبين وجود توليفة فريدة من موجات التمدد والانقباض تتوافق مع أنواع الأنسجة المحددة أثناء التكوين الجنيني، وأن هذه المجموعة من مسارات الموجات يمكن أن تفسر شكل خريطة المصير. ^{[ 4 ]}

اقترح بيوركلوند (غوردون حاليًا) وغوردون في عام 1993 ^{[ 5 ]} أساسًا بيوكيميائيًا لنقل الإشارة من الهيكل الخلوي إلى النواة، مما يؤدي إلى تغييرات في التعبير الجيني. وينتج عن ذلك نقل بيوكيميائي للإشارة الميكانيكية الحيوية من الهيكل الخلوي إلى النواة، والتي بدورها تُرسل إشارةً تُحفز تغييرات التعبير الجيني. فإذا انقبضت الخلية، تُرسل إشارة، وإذا تمددت، تُرسل إشارة أخرى. وتُحدد الإشارة الصادرة من الهيكل الخلوي مصير الخلية. ويُعتبر تدرج الجينات أثناء النمو ظاهرة ثانوية ناتجة عن مرور الموجة الميكانيكية الحيوية التي تُحفز تغييرات التعبير الجيني في الخلايا الفردية أثناء مرور الموجة عبر طبقة الخلايا. ^{[ 6 ]} وقد شرحا بحثهما ونظريتهما حول موجات التمايز بالتفصيل في كتابهما " شرح تكوين الجنين ". على سبيل المثال، يُفسَّر التمايز الأول الذي يحدث أثناء انضغاط خلايا الثدييات بنموذج موجات التمايز، حيث تتمدد الخلايا الموجودة على السطح الخارجي للكرة الخلوية الأولية نتيجةً لموقعها الخارجي، وتُصبح خلايا أرومية مغذية . في المقابل، تنكمش الخلايا الموجودة داخل الكرة الخلوية بفعل القوة الميكانيكية الناتجة عن وجودها في الداخل، وتُصبح الكتلة الخلوية الداخلية . أما جميع الأنشطة الأخرى، مثل التغيرات في التعبير الجيني، وبروتينات الإشارة، وإطلاق المورفوجينات ، والتغيرات فوق الجينية ، فتُعتبر نتيجةً للتمايز بعد استجابة الهيكل الخلوي للإشارات الميكانيكية، والتي بدورها تُحدد مصير الخلية باستخدام هذه الإشارات الميكانيكية فقط. ^{[ 7 ] [ 8 ]} يُفسَّر فشل انغلاق الأنبوب العصبي بفشل مثيلة الهيكل الخلوي للأنسجة العصبية النامية، وذلك في حالات عيوب الأنبوب العصبي الحساسة لحمض الفوليك ، والتي يُمكن الوقاية منها بتناول مكملات حمض الفوليك . ^{[ 9 ]}

• اعتبارًا من [[Special:Permalink/{{{revision}}}|هذا التعديل]]، تستخدم هذه المقالة محتوى من "ما هي الآلية الدقيقة التي تحفز أول تمايز خلوي بعد n انقسام؟" ، وهو مرخص بطريقة تسمح بإعادة الاستخدام بموجب رخصة المشاع الإبداعي نَسب المُصنَّف - الترخيص بالمثل 3.0 غير المُعدَّلة ، ولكن ليس بموجب رخصة GFDL . يجب الالتزام بجميع الشروط ذات الصلة.