Nerventube

Im sich entwickelnden Wirbeltier ist die Nerventube der Vorgänger des Embryos zum Zentralnervensystem, das das Gehirn- und Rückenmark umfasst. Die Nervenrinne wird allmählich tiefer, weil die Nervenfalten erhöht werden, und schließlich sich die Falten treffen und in der mittleren Linie verschmelzen und die Rinne in eine geschlossene Tube, die Nerventube oder den Nervenkanal umwandeln (der genau genommen das Zentrum der Nerventube ist), dessen ectodermal Wand den Ansatz des Nervensystems bildet.

Entwicklung

Es gibt 2 Wege, auf die sich die Nerventube entwickelt: Primärer neurulation und Sekundärer neurulation.

  1. Primärer neurulation teilt den ectoderm in drei Zelltypen, die Nerventube, die innerlich, die Oberhaut gelegen wird, die, und die Nervenkamm-Zellen äußerlich gelegen wird, die sich im Gebiet zwischen der Nerventube und Oberhaut entwickeln, aber dann zu neuen Positionen abwandern. Primärer neurulation beginnt, nachdem sich der Nerventeller geformt hat. Die Ränder des Nerventellers fangen an, aufwärts das Formen der Nervenfalten dick zu machen und zu heben. Das Zentrum des Nerventellers bleibt das niedergelegte Erlauben eine U-förmige Nervenrinne sich zu formen. Diese Nervenrinne setzt die Grenze zwischen den richtigen und linken Seiten des Embryos. Die Nervenfalten drücken in zum midline des Embryos und brennen zusammen durch, um die Nerventube zu bilden.
  2. In sekundärem neurulation bilden die Zellen des Nerventellers eine einer Schnur ähnliche Struktur, die innerhalb des Embryos und der Höhlen abwandert, um die Tube zu bilden.

Jeder Organismus verwendet primären und sekundären neurulation an unterschiedlichen Graden.

  • Neurulation im Fisch geht nur über die sekundäre Form weiter.
  • In Vogelarten entwickeln die späteren Gebiete der Tube verwendenden sekundären neurulation, und die vorderen Gebiete entwickeln sich durch primären neurulation.
  • In Säugetieren wird ein ähnliches Muster, wo sekundär, neurulation beobachtet beginnt um den 35. somite.

Die Weise, auf die die Nerventube-Enden in Säugetieren im Kopf hinsichtlich der Weise des Verschlusses im Stamm umgekehrt wird:

  • Im Kopf:
  1. Nervenkamm-Zellen wandern ab
  2. Nerventube schließt
  3. Das Liegen ectoderm schließt
  • Im Stamm:
Das Liegen ectoderm schließtNerventube schließtNervenkamm-Zellen wandern ab

Struktur

Es gibt vier Unterteilungen der Nerventube, die sich jeder schließlich in verschiedene Gebiete des Zentralnervensystems durch die Abteilung von neuroepithelial Zellen entwickeln wird: Der prosencephalon, der mesencephalon, der rhombencephalon und das Rückenmark.

  • Der prosencephalon setzt weiter fort, sich in den telencephalon (der forebrain oder das Großhirn) und der diencephalon (der Sehvesicles und hypothalamus) zu entwickeln.
  • Der mesencephalon entwickelt sich in den midbrain.
  • Der rhombencephalon entwickelt sich in den metencephalon (der pons und das Kleinhirn) und der myelencephalon (das Knochenmark oblongata).

Seit einer kurzen Zeit ist die Nerventube sowohl kranial als auch Schwanz-offen. Diese Öffnungen, genannt neuropores, schließen während der vierten Woche im Menschen. Der unpassende Verschluss des neuropores kann auf Nerventube-Defekte wie anencephaly oder Spaltwirbel hinauslaufen.

Der dorsale Teil der Nerventube enthält den alar Teller, der in erster Linie damit vereinigt wird. Der ventrale Teil der Nerventube enthält den grundlegenden Teller, der in erster Linie mit dem Motor (d. h., Muskel) Kontrolle vereinigt wird.

Das dorsal-ventrale Mustern

Die Nerventube wird gemustert entlang der dorsal-ventralen Achse, um definierte Abteilungen von Nervenahn-Zellen zu gründen, die verschiedene Klassen von Neuronen verursachen werden. Dieses Mustern kommt früh in der Entwicklung vor und ergibt sich aus der Tätigkeit von mehreren verborgenen Signalmolekülen. Schalligel ist (Sch) ein Schlüsselspieler im Mustern der ventralen Achse, während Knochen morphogenic Proteine (Bmp) und Familienmitglieder von Wnt eine wichtige Rolle im Mustern der dorsalen Achse spielt. Andere Faktoren, die gezeigt sind, Stellungsauskunft zu den Nervenahn-Zellen zu geben, schließen Wachstumsfaktoren von Fibroblast (FGF) und Retinoic Säure ein. Säure von Retinoic ist ventral zusammen mit Sch erforderlich, Pax6 und Olig2 während der Unterscheidung von Motorneuronen zu veranlassen. Drei ventrale Hauptzelltypen werden während der frühen Nerventube-Entwicklung gegründet, diese schließen die Fußboden-Teller-Zellen ein, die sich am ventralen midline während der Nervenfalte-Bühne, sowie den dorsaler gelegenen Motorneuronen und Zwischenneuronen formen. Diese Zelltypen werden durch die Sekretion Sch vom notochord (gelegen ventral zur Nerventube), und später von den Fußboden-Teller-Zellen angegeben. Sch Taten als ein morphogen bedeutend, dass es auf eine von der Konzentration abhängige Weise handelt, Zelltypen anzugeben, weil bewegt es sich weiter von seiner Quelle. Der folgende ist ein vorgeschlagener Mechanismus für wie Sch Muster die ventrale Nerventube: Ein Anstieg dessen wird Sch geschaffen, der den Ausdruck einer Gruppe von homeodomain (HD) und Abschrift-Faktoren von basic Helix-Loop-Helix (bHLH) kontrolliert. Diese Abschrift-Faktoren werden in zwei Protein-Klassen gruppiert, die darauf gestützt sind, wie sie Sch, Klasse betrifft, durch die ich Sch gehemmt werde, während Klasse II durch Sch aktiviert wird. Diese zwei Klassen von Proteinen regeln dann einander quer-, um mehr definierte Grenzen des Ausdrucks zu schaffen. Die verschiedenen Kombinationen des Ausdrucks dieser Abschrift-Faktoren entlang der dorsal-ventralen Achse der Nerventube sind dafür verantwortlich, die Identität der neuronal Ahn-Zellen zu schaffen. Fünf molekular verschiedene Gruppen von ventralen Neuronen formen sich von diesen neuronal Ahn-Zellen in vitro. Außerdem kann die Position, an der diese neuronal Gruppen in vivo erzeugt werden, durch die Konzentration Sch erforderlichen für ihre Induktion in vitro vorausgesagt werden. Studien haben gezeigt, dass Nervenahnen verschiedene Antworten herbeirufen können, die auf der Länge der Aussetzung von Sch mit einer längeren Belichtungszeit gestützt sind, die auf mehr ventrale Zelltypen hinausläuft.

Am dorsalen Ende der Nerventube sind BMPs für das Neuronal-Mustern verantwortlich. BMP wird vom liegenden ectoderm am Anfang verborgen. Ein sekundäres Signalzentrum wird dann im Dach-Teller, das dorsale der grösste Teil der Struktur der Nerventube gegründet. BMP vom dorsalen Ende der Nerventube scheint, auf dieselbe von der Konzentration abhängige Weise wie Sch am ventralen Ende zu handeln. Das wurde mit zebrafish Mutanten gezeigt, die unterschiedliche Beträge von BMP Signaltätigkeit hatten. Forscher haben bemerkt, dass Änderungen im dorsal-ventralen Mustern, zum Beispiel zebrafish unzulänglich an bestimmtem BMPs einen Verlust von dorsalen Sinnesneuronen und eine Vergrößerung von Zwischenneuronen gezeigt haben.

Siehe auch

  • Nerventube-Defekte
  • Protein-Familie von Cdx

Zusätzliche Images

Image:Neural Kamm png|Neural erklimmt

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