Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

25.5: Gastrulatie
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Gastrulatie
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

25.5: Gastrulatie

Gastrulatie stelt de drie primaire weefsels van een embryo vast: het ectoderm, mesoderm en endoderm. Dit ontwikkelingsproces berust op een reeks ingewikkelde cellulaire bewegingen, die bij mensen een platte, "bilaminaire schijf" die is samengesteld uit twee celplaten, transformeert in een structuur met drie niveaus. In het resulterende embryo dient het endoderm als de onderste laag, en direct daarboven gestapeld is het tussenliggende mesoderm en vervolgens het bovenste ectoderm. Deze weefsellagen zullen respectievelijk componenten vormen van het maagdarmstelsel, het bewegingsapparaat en het zenuwstelsel, naast andere derivaten.

Gastrulatie tussen soorten vergelijken

Afhankelijk van de soort wordt gastrulatie op verschillende manieren bereikt. Vroege muizenembryo's hebben bijvoorbeeld een unieke vorm en verschijnen als "trechters" in plaats van als platte schijven. Gastrulatie produceert dus een conisch embryo, gerangschikt met een binnenste ectodermlaag, buitenste endoderm en het mesoderm daartussenin (vergelijkbaar met thij lagen van een ijscoupe). Vanwege dit duidelijke morfologische kenmerk van muizen bestuderen sommige onderzoekers andere modellen, zoals konijn of kip - die beide zich ontwikkelen tot platte structuren - om inzicht te krijgen in de menselijke ontwikkeling.

De primitieve streak en het knooppunt

Een van de belangrijkste morfologische kenmerken van gastrulatie bij vogels en zoogdieren is de primitieve streak, een groef die in het verticale midden van het embryo verschijnt en waardoor cellen migreren om het mesoderm en endoderm te vestigen. Aan het uiteinde van de streak ligt een andere belangrijke structuur, het knooppunt genaamd, dat verschijnt als een conische inspringing. Cellen die door het knooppunt migreren, dragen niet alleen bij aan de spieren en het bindweefsel van het hoofd, maar vormen ook een tijdelijke mesodermale structuur genaamd de notochord (toekomstige ruggenmerg) die een sleutelrol speelt bij het sturen van de ontwikkeling van bepaalde neuronen. Bovendien "organiseert" de knoop ook de ontwikkeling in het embryo, dankzij de signalenhet produceert. Chordine- en noggin-eiwitten die uit het knooppunt komen, helpen bijvoorbeeld om nabijgelegen ectoderm te leiden om neuraal weefsel te vormen. Als een muisknoop wordt verwijderd en getransplanteerd in een ander muizenembryo, kan het zelfs gedeeltelijk een tweede neurale as genereren, compleet met neurale plooien.

In kaart brengen van celbewegingen en lotgevallen

Omdat gastrulatie afhankelijk is van ingewikkelde celbewegingen om de drie weefsellagen te genereren, hebben onderzoekers dergelijke migratie ook gevolgd door cellen van modelorganismen met kleurstof te injecteren en vervolgens embryo's te kweken. In combinatie met time-lapse-microscopie hebben deze technieken onthuld dat bij de kip epiblastcellen in de primitieve streak worden geveegd door vegende cirkelvormige bewegingen, en soortgelijke migratiepatronen zijn aangetoond bij het konijn. Deze technieken zijn ook uitgebreid om niet alleen te kijken naar hoe cellen verschuiven tijdens gastrulatie, maar ook om de weefseltypen te volgen die gelabelde cellen zullen vormen, waardoor een gedetailleerde 'lotkaart' wordt gegenereerd.s ”van vroege embryo's.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter