رسم خرائط المصير

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة
مثال على خريطة المصير

يُعدّ رسم خرائط المصير طريقةً تُستخدم في علم الأحياء النمائي لدراسة الأصل الجنيني لمختلف أنسجة وبنى البالغين. يُرسم "مصير" كل خلية أو مجموعة خلايا على الجنين، مُبيّنًا أيّ أجزاء الجنين ستتطور إلى أيّ نسيج. عند إجراء هذه العملية بدقة على مستوى الخلية الواحدة، تُسمى تتبّع سلالة الخلايا . كما تُستخدم أيضًا لتتبّع نمو الأورام . يُعدّ رسم خرائط المصير وتتبّع سلالة الخلايا طريقتين متشابهتين لتتبّع تاريخ الخلايا.

تاريخ

تم ابتكار خرائط المصير بهدف تتبع منطقة محددة خلال المراحل المبكرة من تطور الجنين إلى بنية جسمية مميزة. [ 1 ] تعود أولى خرائط المصير إلى ثمانينيات القرن التاسع عشر. [ 1 ] أُنشئت خرائط المصير الأولى عام 1905 على يد إدوين كونكلين، واستندت إلى الملاحظة المباشرة لأجنة الأسيديات (بخاخات البحر) وغيرها من اللافقاريات البحرية. [ 2 ] بدأ رسم خرائط المصير الحديثة عام 1929 عندما ابتكر والتر فوغت عملية تتضمن تحديد منطقة معينة من الجنين النامي باستخدام شريحة من الأجار المصبوغ، وتتبع الخلايا خلال مرحلة التكوين الجنيني . [ 3 ] ولإجراء هذه التجربة، ترك فوغت الصبغة والأجار يجفان على صفيحة مجهرية، ثم وضع قطعًا صغيرة على مواقع محددة في الجنين. ومع نمو الجنين، كرر هذه العملية لتحليل حركة الخلايا. مكّن هذا الإجراء فوغت من إنشاء خرائط مصير دقيقة، مقدمًا بذلك نهجًا مبتكرًا لأبحاث التكوين الشكلي. [ 4 ] في عام 1978، تم تقديم بيروكسيداز الفجل (HRP) كعلامة أكثر فعالية تتطلب تثبيت الأجنة قبل فحصها. [ 5 ] يمكن أيضًا تحديد مصير الخلايا باستخدام الرموز الشريطية الجزيئية، التي تُدخل إلى الخلية بواسطة الفيروسات القهقرية . [ 6 ]

يُعدّ تحديد المصير الجيني تقنية طُوّرت عام ١٩٨١، وتستخدم إنزيم إعادة التركيب الموضعي لتتبع سلالة الخلايا جينيًا. لا تتطلب هذه العملية أي تدخل في الجنين أو العضو. [ ٧ ] يضمن الأساس الجيني للوسم وراثة الواسم لجميع النسل الناتج عن الخلايا الموسومة في البداية، متجاوزًا بذلك مشكلة التخفيف المرتبطة بواسمات الصبغة أثناء انقسام الخلايا، مما يوفر دقة ووضوحًا عاليين. [ ٧ ]

بشكل عام، يُعد تتبع مصير الخلايا أداة مهمة في العديد من مجالات البحث البيولوجي اليوم، مثل بيولوجيا النمو، [ 8 ] وأبحاث الخلايا الجذعية ، وأبحاث الكلى . [ 9 ]

كيف يختلف تحديد مصير الخلايا عن تحديد سلالة الخلايا

السلالة الخلوية الكاملة لـ C. elegans .

في عام ١٩٠٥، أُجريت أول تجربة باستخدام تتبع السلالة الخلوية، وشملت تتبع خلايا حيوان الزقيات Styela partita . يتضمن تتبع السلالة الخلوية تتبع مسار خلية معينة من إحدى الطبقات الجرثومية الثلاث. [ ١٠ ] يُعدّ كل من رسم خرائط المصير الخلوي وتتبع السلالة الخلوية مفهومين مترابطين يتداخلان غالبًا. على سبيل المثال، يمكن وصف تطور السلالة الخلوية الكاملة لديدان C. elegans بأنها خرائط مصير كل انقسام خلوي مُرتبة هرميًا. [ ١١ ] يكمن الفرق بين الموضوعين في نوع المعلومات التي يتم تحليلها. يُظهر رسم خرائط المصير الخلوي الأنسجة التي تنشأ من أي جزء من الجنين في مرحلة معينة من النمو، بينما يُظهر تتبع السلالة الخلوية العلاقات بين الخلايا في كل انقسام. [ ١٢ ] يمكن استخدام تتبع السلالة الخلوية لإنشاء خريطة مصير خلوي، وفي حالات مثل ديدان C. elegans ، يمكن استخدام رسم خرائط المصير الخلوي المتتالي لتطوير تتبع السلالة الخلوية. [ ١٣ ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 ديرويتر، كورين (2010-09-08). خريطة المصير (تقرير). جامعة ولاية أريزونا. كلية علوم الحياة. مركز البيولوجيا والمجتمع. موسوعة مشروع الأجنة. | مجلس حكام أريزونا.
  2. ↑ كونكلين، إدوين غرانت (1905). تنظيم وسلالة خلايا بيضة الأسيديا / بقلم إدوين ج. كونكلين . فيلادلفيا: [أكاديمية العلوم الطبيعية]. doi : 10.5962/bhl.title.4801 .
  3. ^ فوجت ، فالتر (يونيو 1929). "تحليل Gestaltungsanalyse am Amphibienkeim mit Örtlicher Vitalfärbung: II. Teil. Gastulation und Mesodermbildung bei Urodelen und Anuren". أرشيف فيلهلم روكس für Entwicklungsmechanik der Organismen (باللغة الألمانية). 120 (1): 384-706 . دوى : 10.1007 / BF02109667 . ISSN 0949-944X . بميد 28354436 . S2CID 31738009 .   
  4. ↑ ديرويتر، كورين (19 نوفمبر 2010). تقنيات رسم خرائط المصير (تقرير). جامعة ولاية أريزونا. كلية علوم الحياة. مركز البيولوجيا والمجتمع. موسوعة مشروع الأجنة. | مجلس حكام أريزونا.
  5. ↑ وايزبلات، د.؛ سوير، ر.؛ ستنت، ج. (22-12-1978). "تحليل سلالة الخلايا عن طريق الحقن داخل الخلايا لإنزيم متتبع". مجلة ساينس . 202 (4374): 1295-1298 . رمز Bibcode : 1978Sci...202.1295W . doi : 10.1126/science.725606 . ISSN 0036-8075 . PMID 725606 .  
  6. ↑ تاميلا، توماس؛ سيج، جوليان (2020). " دراسة عدم تجانس الأورام في نماذج الفئران" . المراجعة السنوية لبيولوجيا السرطان . 4 (1): 99-119 . doi : 10.1146/annurev-cancerbio-030419-033413 . PMC 8218894. PMID 34164589 .  
  7. 1 2 ليغوي، إميلي؛ جوينر، ألكسندرا ل. (2010)، "تحديد المصير الجيني باستخدام إنزيمات إعادة التركيب الخاصة بالموقع"، دليل تقنيات نمو الفئران، الجزء ب: علم الوراثة الجزيئية للفئران، الطبعة الثانية ، طرق في علم الإنزيمات، المجلد 477، إلسيفير، الصفحات 153-181 ، doi : 10.1016/s0076-6879(10)77010-5 ، ISBN   978-0-12-384880-2، PMC 4684171 ، PMID 20699142  
  8. ↑ غروس، جوشوا ب.؛ هانكن، جيمس (مايو 2008). "مراجعة لدراسات تتبع مصير الخلايا العصبية القحفية العظمية في الفقاريات" . علم الأحياء النمائي . 317 (2): 389-400 . doi : 10.1016/j.ydbio.2008.02.046 . ISSN 0012-1606 . PMID 18402934 .  
  9. ↑ دوفيلد، جيريمي س.؛ همفريز، بنجامين د. (مارس 2011). "أصل الخلايا الجديدة في الكلية البالغة: نتائج من تقنيات الوسم الجيني" . مجلة الكلى الدولية . 79 (5): 494-501 . doi : 10.1038/ki.2010.338 . ISSN 0085-2538 . PMID 20861816 .  
  10. ↑ ديرويتر، كورين (2010-09-08). خريطة المصير (تقرير). جامعة ولاية أريزونا. كلية علوم الحياة. مركز البيولوجيا والمجتمع. موسوعة مشروع الأجنة. | مجلس حكام أريزونا.
  11. ↑ رودل، ديفيد؛ سومر، رالف جيه (ديسمبر 2003). "تطور آليات النمو" . علم الأحياء النمائي . 264 (1): 15-37 . doi : 10.1016/S0012-1606(03)00353-1 . PMID 14623229 . 
  12. ↑ هسو، يا-تشيه (18 أغسطس 2015). " نظرية وتطبيق تتبع السلالات" . الخلايا الجذعية . 33 (11): 3197-3204 . doi : 10.1002/stem.2123 . ISSN 1066-5099 . PMC 4618107. PMID 26284340 .   
  13. ^ ليو، شياو؛ طويل، فوهوي. بنغ، هانتشوان؛ إيرني، سارة ج. جيانغ، مين؛ سانشيز بلانكو، أدولفو؛ موراي، جون الأول. بريستون، إليسيا. ميريكل ، باربرا (أكتوبر 2009). "تحليل مصير الخلية من ملفات تعريف التعبير الجيني لخلية واحدة في C. elegans" . خلية . 139 (3): 623-633 . دوى : 10.1016/j.cell.2009.08.044 . ISSN 0092-8674 . بمك 4709123 . بميد 19879847 .