علم الأحياء النمائي

التطور هو العملية المعقدة التي يتحول من خلالها الجنين وحيد الخلية إلى كائن متعدد الخلايا. تسترشد عمليات النمو بالمعلومات المشفرة في الحمض النووي للكائن الحي ، ويحاول علماء الوراثة فهم كيف تؤدي هذه المعلومات إلى كائن حي كامل التكوين. يستعرض هذا الفيديو الأبحاث المنوية في مجال علم الأحياء التنموي ، بما في ذلك تحديد جينات معينة تتحكم في العمليات الجنينية المختلفة. كما يتم توفير مقدمة للأسئلة الرئيسية التي يطرحها علماء الوراثة التنموية ، والأساليب البارزة المستخدمة للإجابة عليها. أخيرا ، تمت...

إسكات الجينات بوساطة مورفولينو هو تقنية شائعة تستخدم لدراسة أدوار جينات معينة أثناء التطور. تمنع Morpholinos التعبير الجيني عن طريق التهجين إلى mRNAs التكميلية. نظرا لكيمياءها الفريدة ، يسهل إنتاج المورفولينوس وتخزينه ، مما يجعلها فعالة من حيث التكلفة بشكل ملحوظ مقارنة بطرق إسكات الجينات الأخرى. يستعرض هذا الفيديو التصميم التجريبي المناسب عند استخدام هذه قليل النوكليوتيدات. بعد ذلك ، سيتم مناقشة شرح تقنيات الحقن المجهري للمورفولينو في أسماك الزرد وتحليل الأنماط الظاهرية الناتجة. أخيرا ، نعرض...

يستخدم التحول ، أو استخدام الهندسة الوراثية لتغيير التعبير الجيني ، على نطاق واسع في مجال علم الأحياء التنموي. يستخدم العلماء عددا من الأساليب لتغيير وظيفة الجينات لفهم أدوارها في العمليات التنموية. يتضمن ذلك استبدال الجين بنسخة غير وظيفية ، أو إضافة علامة قابلة للتصور إلى الجين الذي يسمح بتتبع بروتين الاندماج الناتج طوال فترة التطور. في هذا الفيديو ، سيتعرف المشاهدون على المبادئ الكامنة وراء التحول ، بالإضافة إلى الخطوات الأساسية لإدخال التركيبات الجينية في واستهداف الجينات ذات الأهمية. يتبع...

تلعب الإشارات الجزيئية دورا رئيسيا في العمليات المعقدة التي تحدث أثناء التطور الجنيني. تنظم هذه الإشارات أنشطة مثل تمايز الخلايا والهجرة ، مما يساهم في تكوين أنواع وهياكل معينة من الخلايا. يسمح استخدام الأساليب الجزيئية للباحثين بالتحقيق في هذه الآليات الفيزيائية والكيميائية بالتفصيل. سيراجع هذا الفيديو تاريخا موجزا لدراسة الأحداث الجزيئية أثناء التطور. بعد ذلك ، ستتم مراجعة الأسئلة الرئيسية التي يطرحها علماء الأحياء التنموية الجزيئية اليوم ، تليها مناقشة العديد من الطرق البارزة المستخدمة...

زراعة النبات هي تقنية تتم فيها إزالة الخلايا أو الأنسجة الحية من الجنين لمواصلة التطور خارج الكائن الحي. يسمح نهج ex vivo} للباحثين بمعالجة ومراقبة الأنسجة النامية بطرق غير ممكنة في الجسم الحي. بمجرد إنشائها ، يتم استخدام ثقافة الزرع بشكل متكرر لفهم دور الجينات وجزيئات الإشارات في تكوين الأعضاء. سيقدم هذا الفيديو أولا المبادئ الأساسية لزراعة الزرع ويوضح بروتوكولا لعزل ونمو أنسجة الثدييات المزروعة. سيتم بعد ذلك مناقشة الطرق الجينية والجزيئية الشائعة للتلاعب بمزارع النبات. أخيرا ، سيتعرف...

التهجين الكامل في الموقع هو تقنية شائعة تستخدم لتصور موقع الحمض النووي الريبي المعبر عنه في الأجنة. في هذه العملية ، ترتبط مجسات الحمض النووي الريبي المنتجة صناعيا أولا بشكل تكميلي ، أو "مهجنة" بنصوص الجينات المستهدفة. ثم يتم استخدام الكيمياء المناعية أو التألق للكشف عن هذه الهجينة من الحمض النووي الريبي ، مما يكشف عن الأنماط المكانية والزمانية للتعبير الجيني. على عكس تقنيات التهجين التقليدية في الموقع ، والتي تتطلب أقساما رقيقة من الأنسجة تحتاج صورها إلى إعادة تجميع حسابي ، تسمح تقنية...

الخلايا التي يمكن أن تتمايز إلى مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا ، والمعروفة باسم الخلايا الجذعية ، هي في قلب أحد أكثر مجالات العلوم إثارة اليوم. يعمل علماء أحياء الخلايا الجذعية على فهم الآليات الأساسية التي تنظم كيفية عمل هذه الخلايا. يهتم هؤلاء الباحثون أيضا بتسخير الإمكانات الرائعة للخلايا الجذعية لعلاج الأمراض البشرية. هنا ، تقدم JoVE مقدمة للعالم الآسر لبيولوجيا الخلايا الجذعية. نبدأ بجدول زمني للدراسات التاريخية ، من الدليل التجريبي الأول للخلايا الجذعية المكونة للدم في الستينيات ، إلى...

تتطلب زراعة الخلايا الجذعية الجنينية (ES) ظروفا تحافظ على هذه الخلايا في حالة غير متمايزة للحفاظ على قدرتها على التجديد الذاتي وتعدد القدرات. يعمل علماء أحياء الخلايا الجذعية باستمرار على تحسين الأساليب لتحسين كفاءة زراعة الخلايا الجذعية الجذعية ، ويحاولون في نفس الوقت توجيه تمايز الخلايا الجذعية الجذعية إلى أنواع خلايا محددة يمكن استخدامها في الطب التجديدي. يصف هذا الفيديو المبادئ الأساسية لزراعة الخلايا الجنينية ، ويوضح بروتوكولا عاما لنمو الخلايا الجنينية ومرورها. نلقي أيضا نظرة فاحصة على...

الخلايا الجذعية المستحثة متعددة القدرات (iPSCs) هي خلايا جسدية تمت إعادة برمجتها وراثيا لتشكيل خلايا جذعية غير متمايزة. مثل الخلايا الجذعية الجنينية, يمكن زراعة iPSCs في ظروف الثقافة التي تعزز التمايز إلى أنواع مختلفة من الخلايا. وهكذا, قد توفر iPSCs مصدرا غير محدود لأي نوع من الخلايا البشرية, وهو اختراق كبير في مجال الطب التجديدي. ومع ذلك, لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من البحث في اشتقاق وتمايز iPSCs لاستخدام هذه الخلايا فعلا في الممارسة السريرية. يقدم هذا الفيديو أولا المبادئ الأساسية وراء...

تكوين الأعضاء هو العملية التي تنشأ بها الأعضاء من واحدة من ثلاث طبقات جرثومية خلال المراحل اللاحقة من التطور الجنيني. يريد الباحثون الذين يدرسون تكوين الأعضاء فهم البرامج الجينية والتفاعلات بين الخلية والخلايا والقوى الميكانيكية التي تنطوي عليها هذه العملية بشكل أفضل. في النهاية ، يأمل العلماء في استخدام هذه المعرفة لإنشاء علاجات وأعضاء اصطناعية تساعد في علاج الأمراض البشرية. يقدم هذا الفيديو نظرة عامة شاملة على تكوين الأعضاء ، بما في ذلك النقاط البارزة التاريخية بدءا من الدراسات المتقدمة التي...

رسم خرائط المصير هو تقنية تستخدم لفهم كيفية انقسام الخلايا الجنينية وتمايزها وهجرتها أثناء النمو. في تجارب رسم خرائط المصير الكلاسيكية ، يتم تصنيف الخلايا في مناطق مختلفة من الجنين بصبغة كيميائية ثم يتم تتبعها لتحديد الأنسجة أو الهياكل التي تشكلها. تسمح التحسينات التكنولوجية الآن بتمييز الخلايا الفردية وتتبعها طوال فترة التطور الجنيني والبلوغ. يستعرض هذا الفيديو المفاهيم الكامنة وراء رسم خرائط المصير ، ثم يفصل بروتوكول رسم خرائط المصير في أسماك الزرد باستخدام بروتينات الفلورسنت القابلة للتنشيط...

يهتم العديد من علماء الأحياء التنموية بالإشارات الجزيئية والتفاعلات الخلوية التي تحفز مجموعة من الخلايا على التطور إلى نسيج معين. للتحقيق في ذلك ، يمكن للعلماء استخدام تقنية كلاسيكية تعرف باسم الزرع ، والتي تتضمن استئصال أنسجة من جنين متبرع وتطعيمها في جنين مضيف. من خلال مراقبة كيفية تطور الأنسجة المزروعة في البيئات المضيفة ، بدأ العلماء في تشريح المسارات الجزيئية الكامنة وراء التطور. في هذا الفيديو ، نلقي نظرة أولا على دور التفاعلات الخلوية في التطور ، وننتقل إلى بروتوكول الزرع الأساسي. أخيرا...

يتم الحفاظ على الأنسجة من خلال توازن الشيخوخة الخلوية والتجديد. تشير الشيخوخة إلى الفقدان التدريجي للوظيفة الخلوية ، والتجديد هو إصلاح الأنسجة التالفة بوساطة الخلايا الجذعية البالغة أو الجسدية الموجودة مسبقا. يهتم العلماء بفهم الآليات البيولوجية الكامنة وراء هاتين العمليتين المعقدة. من خلال القيام بذلك ، قد يتمكن الباحثون من استخدام الخلايا الجذعية الجسدية لعلاج الأمراض التنكسية وتطوير العلاجات التي يمكن أن تؤخر آثار الشيخوخة. في هذا الفيديو ، نقدم تاريخا موجزا لمجال الشيخوخة والتجديد ، نتطرق...

تتوقف العديد من بشكل طبيعي عن النمو عند بلوغها سن الرشد ، وبعد ذلك تخضع للشيخوخة أو "الشيخوخة" حتى الموت. يطلق على مقدار الوقت بين ولادة الكائن الحي وموته عمره ، والذي يمكن أن يتأثر بعوامل بيولوجية وبيئية مختلفة. من خلال تعريض الكائنات الحية لظروف نمو مختلفة ، يمكن للعلماء فهم العوامل التي تؤثر على العمر بشكل أفضل. الذباب والديدان كائنات مثالية لإجراء مثل هذه التجارب ، نظرا لوقت التوليد القصير ومتطلبات الثقافة البسيطة. يقدم هذا الفيديو لمحة موجزة عن العوامل المؤثرة على الشيخوخة ، ويمضي في وصف...

الخلايا الجذعية الجسدية أو البالغة ، مثل الخلايا الجذعية الجنينية ، قادرة على التجديد الذاتي ولكنها تظهر إمكانات تمايز محدودة. ومع ذلك ، فإن هذه الخلايا ضرورية لعمليات التماثل وتلعب دورا مهما في إصلاح الأنسجة. من خلال دراسة هذه الخلايا ومعالجتها ، قد يتمكن العلماء من تطوير علاجات تجديدية جديدة للإصابات والأمراض. يحدد هذا الفيديو أولا الخلايا الجذعية الجسدية ، ثم يستكشف الدور الذي تلعبه هذه الخلايا في تجديد الأنسجة. تم التأكيد على ذلك في وصف بروتوكول يعزل خلايا الأقمار الصناعية العضلية...