生物生長發育過程中,細胞分化的時空差異性是由什麼機制調控的?

時間 2021-05-29 23:34:42

1樓:大地

##發育的樹形結構

個體發育細節肯定還沒有研究清楚,只能從巨集觀上描述一下。發育機制和進化機制非常類似,都像是一棵樹型結構,從受精卵開始逐漸延伸,每個器官,都是乙個大一些的分支,器官的各種組成部分,則是不斷細分的小分支,分支越多,生物體越複雜。

動物和植物的發育模式是非常類似的,它們應該共享同樣的發育機制,而動植物分離的時間非常早,說明發育機制在非常古老的物種中就已經基本成熟,這個物種應該是多細胞生物(否則談不上發育機制),研究發育機制可以選擇簡單模式生物(因為發育機制成熟時間早,簡單生物不影響研究結果)。

任何發育理論,都應該能夠解釋發育機制的樹形結構。

##進化更多是發育鏈條的延伸

生物進化是由各類變異促成,一部分是基因突變造成,更多的則是發育機制不斷延伸造成,這就是為什麼發育過程會重演進化過程,而不是直接長成最終結構。

##甲基化時鐘與發育

隨著關於細胞重程式設計研究的深入,發育的秘密開始有了新線索。重程式設計過程中,增強子甲基化是動態變化的,而且不是隨機改變。例如成纖維細胞的幾千個特徵增強子,會在重程式設計過程中某個時刻,集體甲基化。

每種細胞型別,對應一種基因表達模式,這個模式是如何實現的還是個迷,如果以增強子甲基化模式為主要表現形式,又無法解釋線蟲和果蠅的發育過程不依靠DNA甲基化。細胞分化過程中一系列基因表達模式,如何按順序交替出現,完成發育過程。基因表達模式的改變,可能存在兩種機制,一種是依照發育時鐘自主按順序演變,另一種是受到環境因子和相鄰細胞誘導而演變。

##細胞分化

##激素與發育

從人的生長發育過程看,生長激素、性激素等激素發揮了很大作用。激素的調控是存在腦垂體這樣的控制中樞的,在垂體生成之前,沒有集中的激素調控,胚胎也在生長發育,激素不是細胞分化的必要條件。

如何高效的生長發育(主要身高)?

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