التحديد

أثناء التطور الجنيني ، تصبح الخلايا ملتزمة تدريجياً بمصائر مختلفة من خلال عملية من خطوتين: التوصيف ثم التحديد. يتم توضيح التوصيف عن طريق إزالة جزء من جنين مبكر ، و زراعة النسيج في المختبر ”بشكل محايد“ _ على سبيل المثال ، في طبق بتري مع وسط بسيط _ ثم مراقبة المشتقات. إذا أدت المنطقة المستنبتة إلى ظهور أنواع من الخلايا التي تولدها عادة في الجنين ، فهذا يعني أنه تم توصيفها. في المقابل ، يحدث التحديد إذا تمت إزالة منطقة من الجنين و وضعها في بيئة ”غير محايدة“ _ كما هو الحال في طبق يحتوي على وسط معقد مكمل بمجموعة متنوعة من البروتينات ، أو حتى منطقة مختلفة من الجنين نفسه _ ولا يزال يولد المشتقات المتوقعة. التوصيف والتحديد هما خطوتان متتاليتان في مسار نمو الخلية ، والتي تسبق المرحلة النهائية من التمايز ، والتي يتم خلالها إنتاج الأنسجة الناضجة ذات الأشكال والوظائف الفريدة.

عرض للمواصفات في المختبر

لدراسة المواصفات ، يجب على الباحثين أولاً فهم المشتقات الطبيعية للمناطق المختلفة من الجنين. لتحقيق ذلك ، غالباً ما يتم استخدام خرائط المصير ، والتي يتم إنشاؤها عن طريق الصباغة أو وضع العلامات على الخلايا في وقت مبكر من التطور الجنيني ، وزراعة أجنة كاملة ومراقبة مكان انتهاء الخلايا المميزة. على سبيل المثال ، أظهرت مثل هذه التقنيات المستخدمة في الدجاج أن المناطق المتميزة الموجودة خارج المركز في الجنين (في المواضع o’clock ، 9 o’clock 3 تقريبا) تؤدي إلى ظهور خلايا قمة عصبية ، قادرة على الهجرة و توليد الجهاز العصبي المحيطي.

الأهم من ذلك ، أنه يمكن استئصال هذه المناطق المحددة للقمة العصبية خلال المراحل المبكرة من عملية المعيدة (عندما يتحول الجنين إلى بنية ثلاثية الطبقات) _ قبل أن تبدأ في التعبير عن علامات البروتين أو أي سمات مميزة لنوع الخلية. عندما يتم كشط أي نسيج أساسي و الذي قد يكون مصدراً لعوامل الإشارة ، و زراعة هذه الخلايا داخل قطرات الكولاجين في وسط بسيط ، فإنها تولد خلايا تعبر عن عوامل النسخ النموذجية للقمة العصبية. ومن المثير للاهتمام ، أن بعض الخلايا قد لوحظت وهي تهاجر بعيداً عن جسم جزء الأنسجة ، وهي سمة أخرى لمصير هذه الخلايا. أثبتت هذه التجارب أن توصيف القمة العصبية تحدث مبكراً أثناء التطور الجنيني ، وبينما تم إجراء الكثير من هذا العمل في الدجاج ، تشير الأدلة الحديثة إلى نمط مماثل من التوصيف في الأرنب. يتم استخدام كل من هذه الكائنات كنماذج للتطور الجنيني البشري.

فهم الإشارات الكامنة وراء التوصيف

بمجرد توضيح توصيف منطقة من الجنين ، يهتم الباحثون أيضاً بتحديد كيف تؤدي إشارات البروتين _ وموضع الأنسجة في الجنين نفسه _ إلى إرسال خلية إلى مسار نمو معين. بالنسبة للقمة العصبية ، حدد الباحثون أن مزيجاً من البروتينات ، من بينها بروتينات العظام وعوامل نمو الأرومة الليفية ، المنبثقة من الأنسجة المتاخمة للقمة العصبية المحتملة أو الكامنة وراءها ، تحفز مصير هذه الخلية. هذه الإشارات ، بدورها ، تثير التعبير عن البروتينات المحددة في هذه الخلايا ، والتي تطلقها في مسار القمة العصبية.