Embryonálna indukcia je proces interakcie medzi časťami embrya, v ktorom jedna časť ovplyvňuje osud druhej. Tento koncept sa vzťahuje na experimentálnu embryológiu.
Článok je venovaný jednej z najdôležitejších a najťažších otázok tejto vedy: „Čo znamená embryonálna indukcia?“
Trošku histórie
Fenomén embryonálnej indukcie objavili v roku 1901 takí nemeckí vedci ako Hans Spemann a Hilda Mangold. Prvýkrát bol tento proces študovaný na príklade šošovky u obojživelníkov v embryonálnom stave. História zachovala mnoho príkladov a experimentov na túto tému, ktoré sú založené na Spemannovej teórii.
Hypotéza
Ako už bolo spomenuté, embryonálna indukcia je proces interakcie medzi časťami embrya. Takže podľa hypotézy existuje množstvo buniek, ktoré pôsobia na iné bunky ako organizátori, ktorí vyvolávajú zmeny vo vývoji. S cieľom jasnejšie ilustrovať tento proces vedci v 20. rokochminulého storočia vykonal sériu experimentov, o ktorých budeme podrobnejšie diskutovať neskôr.
experiment Hansa Spemanna
V dôsledku svojich experimentov Dr. Spemann odhalil vzorec, že vývoj prebieha v striktnej závislosti niektorých orgánov od iných. Experiment sa uskutočnil na tritónoch. Spemann transplantoval časť blastopórovej pery zo zadnej časti jedného embrya do brušnej dutiny druhého. Výsledkom bolo, že na mieste, kde bol orgán transplantovaný, sa začala tvorba nového embrya. Normálne sa neurálna trubica v brušnej dutine nikdy nevytvorí.
Na základe skúseností lekár dospel k záveru, že existujú organizátory, ktoré ovplyvňujú ďalší vývoj tela. Organizátori však môžu štartovať, len ak budú klietky kompetentné. Čo to znamená? Kompetencia sa chápe ako schopnosť zárodočného materiálu zmeniť svoj predpokladaný osud pod vplyvom rôznych druhov vplyvov. Pri štúdiu induktívnych interakcií u rôznych druhov strunatcov vedci dospeli k záveru, že v oblastiach a z hľadiska kompetencií rôznych organizmov existuje veľa individuálnych znakov. To znamená, že organizátori konajú, ak je bunka schopná prijať induktor, ale vo všetkých organizmoch sa ten alebo onen proces vyskytuje rôznymi spôsobmi.
Na záver: vývoj organizmu je reťazový proces, bez jednej bunky nie je možné vytvoriť ďalšiu. Embryonálna indukcia postupne určuje tvorbu a diferenciáciu orgánov. Tento proces je tiež základom pre formovanie vonkajšieho vzhľadu vyvíjajúceho sa jedinca.
Hilda Mangold Research
Hans Spemann malabsolventka - Hilda Mangold. S úžasnou obratnosťou dokázala vykonať sériu zložitých experimentov s mikroskopickými embryami mloka (priemer 1,5 mm). Oddelila malý kúsok tkaniva z jedného embrya a transplantovala ho na embryo iného druhu. Navyše si na transplantáciu vybrala oblasti embrya, kde prebiehala tvorba buniek, z ktorých sa následne mali vytvárať zárodočné vrstvy. Embryo s kúskom iného embrya transplantovaného naň úspešne pokračovalo vo vývoji. A naštepený kúsok tkaniva dal vzniknúť novému telu obdarenému chrbtom, chrbticou, bruchom a hlavou.
Aký bol význam experimentov? V ich priebehu Mangold dokázal, že existuje embryonálna indukcia. Je to možné, pretože malá stránka má tieto jedinečné vlastnosti, nazýva sa organizátor.
Typy indukcie
Existujú dva typy: heteronómna indukcia a homonómna indukcia. Čo to je a aký je rozdiel? Prvým typom je proces, pri ktorom je transplantovaná bunka nútená prestavať sa do spoločného rytmu, to znamená, že dáva vznik nejakému novému orgánu. Druhý vyvoláva zmenu v okolitých bunkách. Povzbudzuje materiál, aby sa vyvíjal rovnakým smerom.
Základné bunkové procesy
Pre lepšiu prehľadnosť pozri tabuľku nižšie. Odporúčame použiť jej príklad na štúdium hlavných bunkových procesov embryonálnej indukcie.
| Formy bunkových interakcií | Vzdelanie normálnychštruktúry | Následky porušení |
| pohyb | tvorba nervovej trubice počas pohybu primárnych zárodočných buniek | poruchy tvorby neurálnej trubice, porušenie štruktúry |
| selektívne šľachtenie | základy orgánov | nedostatok orgánov |
| selektívna smrť | oddelenie prstov, smrť epiteliálnych buniek počas splynutia palatinových púčikov, nazálnych výbežkov atď. | rázštep podnebia, rázštep pery, tváre, prietrže chrbtice |
| adhézia | tvorba nervovej trubice z nervovej platničky atď. | poruchy tvorby neurálnej trubice, porušenie štruktúry |
| thickening | tvorba končatín | chýbajú alebo majú nadbytočné končatiny |
Prejav tohto javu bol zistený v rôznych štádiách vývoja organizmu. Embryonálna indukcia sa v súčasnosti aktívne študuje.
