4.8: Civcivin Gelişimi

Civcivler üzerinde yapılan yüzyıllarca süren embriyolojik çalışmalar, omurgalı gelişimi konusundaki anlayışımızı önemli ölçüde ilerletmiştir. Tavukların yaygın olarak evcilleştirilmesi, embriyolarının kolay ve uygun maliyetli bir şekilde elde edilmesi anlamına gelir. Ek olarak, embriyolar dışarıdan gelişir ve gelişimsel süreçlerin derinlemesine araştırılmasına izin veren birçok fiziksel ve genetik manipülasyona uygundur. Bu video, bu gelişim sisteminden yararlanan bazı laboratuvar tekniklerini incelemeden önce tavuk üremesi, yumurta anatomisi ve embriyo gelişiminin temellerini kapsayacaktır.

Embriyogenezi tartışmadan önce, yumurtanın birçok temel yapısının nasıl oluştuğunu gözden geçirelim.

Dişi tavuklar veya tavuklar, çiftleşme davranışından bağımsız olarak hemen hemen her gün yumurta bırakırlar; Kahvaltı masasında sıklıkla yararlandığımız bir özellik!

Yumurta montajının 24 saatlik görevi, yumurta kanalındaki bir yumurta ile başlar. Bu hücre, vitellin zarı ile kaplanmış besin açısından zengin bir yumurta sarısından oluşur. Tavuk yakın zamanda çiftleşmişse, bu aşamada döllenme gerçekleşir ve yumurta sarısının yüzeyinde germinal disk adı verilen küçük bir alanla sınırlı hücre bölünmelerini başlatır. Yumurta yumurta kanalından geçerken, yumurta sarısının etrafında koruma ve beslenme için su ve protein içeren bir albümin veya yumurta akı tabakası oluşur. Daha sonra, bakterilere karşı savunma sağlayan keratin içeren kabuk zarları eklenir. Son olarak, rahim içine kalsiyum karbonattan yapılmış yarı geçirgen bir kabuk monte edilir, bu da yumurtayı koruyacak ve gaz ve nem değişimine izin verecektir.

Artık tavuğun içinde neler olup bittiği hakkında biraz bilgi sahibi olduğumuza göre, yumurtalar bırakıldıktan sonraki adımları gözden geçirelim.

Bu noktada gelişme çoktan başlamış olsa da, yumurtalar daha düşük sıcaklıklara maruz kaldıkça ilerleme duracaktır. Devam eden büyüme 37.5 °C'de kuluçkaya yatırılmasına bağlı olduğundan, civciv gelişiminin aşamaları, Hamburger Hamilton evreleme serisinde belirtildiği gibi, en yaygın olarak morfolojik kilometre taşları ile tanımlanır.

Yumurta bırakıldığında, civciv Hamburger Hamilton 1. aşamadadır. Bu noktada embriyoyu oluşturacak hücreler, blastoderm adı verilen beyaz bullseye benzeri yapının merkezinde yer alan şeffaf bir "pellucida alanı" içinde bulunur. Gelişimin bir sonraki aşaması, ilkel çizgi olarak bilinen embriyo orta hattında hücresel bir oluşumun ortaya çıkması ile işaretlenir. Pellucida bölgesinin hücreleri, germ katmanları olarak bilinen üç ayrı katman oluşturmak için çizgide oluşan bir oluktan göç eder.

Çizgi boyunca hareket eden ilk hücreler, bağırsak ve solunum yollarının astarını oluşturan endoderm haline gelir; Ve daha sonraki hücrelerden geçen hücreler, kas ve kan oluşturan mezoderm haline gelir. Yüzeyde kalan hücreler, cilt ve sinir dokusu haline gelen ektodermi temsil eder.

Gastrulasyon olarak bilinen bu süreç, ilkel çizginin ön ucunda Hensen düğümü olarak bilinen bir hücre kütlesinde başlar. Bu yapının başka bir embriyoya nakli, ikincil embriyonik yapıların oluşumuyla sonuçlanır ve bu da düğümün embriyonik ekseni modellemedeki kritik rolünü gösterir.

Bu ikincil embriyodaki gen ekspresyonunun analizi, düğümün daha sonra embriyonik beyin ve omuriliği oluşturan nöral tüp gibi nöral dokuların spesifikasyonunda rol oynadığını göstermektedir.

Bu sonraki embriyoların göze çarpan bir özelliği, yumurta sarısı üzerinden yayılan karmaşık kan damarları ağıdır. Bu damarlar boyunca dolaşım, hızla büyüyen embriyo boyunca yumurta sarısından besinlerin dağılımı için gereklidir. Embriyo daha karmaşık hale geldikçe, onu destekleyen vaskülarize ekstraembriyonik zarlar sistemi de büyür. Yolk kesesi esas olarak besin dağıtımında rol oynarken, allantois ve koryon embriyo solunumu ve atılımında kritik rol oynar. Yaklaşık 7 günlük inkübasyondan sonra, bu iki zar birleşerek koryoallantoik zarı veya CAM'ı oluşturur. CAM, konumlandırması sayesinde dış dünya ile gaz alışverişini sağlar ve aynı zamanda embriyonun kabuğu kalsiyum kaynağı olarak kullanmasına izin verir.

Bu taşıma sistemi, embriyoyu yaklaşık 21 günlük gelişim boyunca taşır, daha sonra civciv kalsiyumu tükenmiş kabukta bir delik açar ve yumurtadan çıkar.

Artık tavuk gelişimindeki bazı önemli adımlara değindiğimize göre, araştırmacıların bu süreçleri laboratuvarda nasıl incelediğine bir göz atalım.

Hensen düğümü üzerindeki deneylerde olduğu gibi, embriyolar arasındaki transplantasyon, izole edilmiş dokuların gelişimdeki işlevini gösterebilir. Bu tekniğin yaygın bir uzantısı, bıldırcın gibi diğer kuş türlerinden alınan dokuların civciv embriyolarına aşılanmasıdır. Bu çalışmalarda, nakledilen hücreler, çene oluşumu gibi gelişimsel süreçler üzerindeki etkilerini değerlendirmek için bıldırcına özgü belirteçler kullanılarak kolayca izlenebilir.

Dinamik gen ekspresyon modelleri, civciv gelişimi boyunca gözlemlenen büyüleyici dönüşümleri yönlendirir. Gelişimsel yolları daha iyi anlamak için, tüm embriyolarda gen ekspresyonunu görselleştirmek için RNA in situ hibridizasyon kullanılır. Bu prosedür için embriyolar toplanır, sabitlenir ve daha sonra belirli mRNA hedeflerine bağlanan bir RNA probu ile inkübe edilir. Problar üzerindeki etiketler, hedef mRNA'ların bol olduğu hücreleri vurgulayarak sağlam gen ekspresyonunu gösterir.

Civcivde ilkel nöral yapıların nasıl oluştuğunu gördük, ancak bunlar nasıl karmaşık bir omurgalı sinir sistemine dönüşüyor? Embriyonik nöral bağlantıları incelemeye yönelik bir yaklaşıma nöral izleme denir. Araştırmacılar boyayı ilgilenilen nöronlara enjekte eder ve boyanın akson boyunca yayılmasına izin verir. Sabit embriyolar daha sonra ince dilimlenir ve immün boyalıdır. Nöronların izlediği yollar daha sonra beyin dokusunun bilinen belirteçleri ile birlikte boya etiketi kullanılarak görselleştirilebilir.

Az önce JoVE'nin tavuk geliştirme hakkındaki videosunu izlediniz. Bu video, yumurta oluşumunun temellerini, civciv gelişimindeki önemli olayları ve kahvaltıdan akşam yemeğine kadar olan büyüleyici dönüşümü daha iyi anlamak için kullanılan bazı yaygın araştırma tekniklerini ele almaktadır. İzlediğiniz için teşekkürler!