Gastrulation ist eine Phase früh in der embryonischen Entwicklung von den meisten Tieren, während deren der einzelne-layered blastula in einen trilaminar ("drei-layered") als der gastrula bekannte Struktur reorganisiert wird. Diese drei Keim-Schichten sind als der ectoderm, mesoderm, und endoderm bekannt.

Gastrulation findet nach der Spaltung und der Bildung des blastula und primitiven Streifens statt. Gastrulation wird von organogenesis gefolgt, wenn sich individuelle Organe innerhalb der kürzlich gebildeten Keim-Schichten entwickeln. Jede Schicht verursacht spezifische Gewebe und Organe im sich entwickelnden Embryo. Der ectoderm verursacht Oberhaut, und zum Nervenkamm und den anderen Geweben, die später das Nervensystem bilden werden. Der mesoderm wird zwischen dem ectoderm und dem endoderm gefunden und verursacht somites, die Muskel bilden; der Knorpel der Rippen und Wirbel; der dermis, der notochord, das Blut und das Geäder, der Knochen und das Bindegewebe. Der endoderm verursacht das Epithel des Verdauungssystems und des Respirationsapparaten und der Organe, die mit dem Verdauungssystem, wie die Leber und Bauchspeicheldrüse vereinigt sind. Im Anschluss an gastrulation werden Zellen im Körper entweder in Platten von verbundenen Zellen (als im Epithel), oder als ein Ineinandergreifen von isolierten Zellen wie mesenchyme organisiert.

Der molekulare Mechanismus und das Timing von gastrulation sind in verschiedenen Organismen verschieden. Jedoch schließen einige gemeinsame Merkmale von gastrulation über triploblastic Organismen ein: (1) Eine Änderung in der topologischen Struktur des Embryos, von einer einfach verbundenen Oberfläche (einem Bereich ähnlich), zu einer nichteinfach verbundenen (einem Ring ähnlichen) Oberfläche; (2) die Unterscheidung von Zellen in einen von drei Typen (endodermal, mesodermal, und ectodermal); und (3) die Verdauungsfunktion einer Vielzahl von endodermal Zellen.

Lewis Wolpert, für Entwicklungsbiologen im Feld den Weg bahnend, ist daran geglaubt worden zu bemerken, dass "Es nicht Geburt, Ehe, oder Tod, aber gastrulation ist, der aufrichtig die wichtigste Zeit mit Ihrem Leben ist."

Die Begriffe "gastrula" und "gastrulation" wurden von Ernst Haeckel, in seiner 1872 "Arbeitsbiologie von Kalkschwämmen" ins Leben gerufen.

In amniotes

Übersicht

In amniotes kommt gastrulation in der folgenden Folge vor: (1) wird der Embryo asymmetrisch; (2) die primitiven Streifen-Formen; (3) erleben Zellen vom epiblast am primitiven Streifen einen epithelischen zum mesenchymal Übergang und Eingang zu am primitiven Streifen, um die Keim-Schichten zu bilden.

Verlust der Symmetrie

In der Vorbereitung von gastrulation muss der Embryo asymmetrisch sowohl entlang der proximalen-distal Achse als auch entlang der vorder-späteren Achse werden. Die proximale-distal Achse wird gebildet, wenn die Zellen des Embryos den "Ei-Zylinder bilden," der aus den extraembryonic Geweben besteht, die Strukturen wie die Nachgeburt, am proximalen Ende und dem epiblast am Distal-Ende verursachen. Viele Signalpfade tragen zu dieser Reorganisation, einschließlich BMP, FGF, Knoten-, und Wnt bei. Eingeweideendoderm umgibt den epiblast. Distal Eingeweideendoderm (DVE) wandert zum vorderen Teil des Embryos ab, den "vorderen Eingeweideendoderm" (AVENUE) bildend. Das bricht vorder-spätere Symmetrie und wird durch die Knotennachrichtenübermittlung geregelt.

Bildung des primitiven Streifens

Der primitive Streifen wird am Anfang gastrulation gebildet und wird am Verbindungspunkt zwischen dem extraembryonic Gewebe und dem epiblast auf der späteren Seite des Embryos und der Seite von ingression gefunden. Die Bildung des primitiven Streifens ist nach der Knotennachrichtenübermittlung innerhalb der Zellen vertrauensvoll, die zum primitiven Streifen und BMP4 beitragen, der vom extraembryonic Gewebe signalisiert. Außerdem schränken Cer1 und Lefty1 den primitiven Streifen auf die passende Position durch das Bekämpfen gegen Knotennachrichtenübermittlung ein. Das als der primitive Streifen definierte Gebiet setzt fort, zum Distal-Tipp zu wachsen.

Während der frühen Stufen der Entwicklung ist der primitive Streifen die Struktur, die bilaterale Symmetrie gründen, die Seite von gastrulation bestimmen und Keim-Schicht-Bildung beginnen wird. Um den Streifen zu bilden, ordnen Reptilien, Vögel und Säugetiere mesenchymal Zellen entlang dem zukünftigen midline ein, die erste embryonische Achse, sowie den Platz einsetzend, wo Zellen Eingang werden und während des Prozesses von gastrulation und der Keim-Schicht-Bildung abwandern. Der primitive Streifen, streckt sich durch diesen midline aus und schafft die antero-spätere Körperachse, das erste Symmetrie brechende Ereignis im Embryo werdend, und kennzeichnet den Anfang von gastrulation. Dieser Prozess ist mit dem ingression von mesoderm und endoderm Ahnen und ihrer Wanderung zu ihrer äußersten Position verbunden, wo sie in die drei Keim-Schichten differenzieren werden.

Epithelisch zu Mesenchymal Transition und Ingression

In der Größenordnung von den Zellen, um sich vom Epithel des epiblast durch den primitiven Streifen zu bewegen, um eine neue Schicht zu bilden, müssen die Zellen einen epithelischen zum mesenchymal Übergang (EMT) erleben, um ihre epithelischen Eigenschaften wie Zellzelle-Festkleben zu verlieren. FGF Nachrichtenübermittlung ist für richtigen EMT notwendig. FGFR1 ist für Regulierung von Snail1 erforderlich, der unten E-cadherin regelt, einen Verlust des Zellfestklebens verursachend. Im Anschluss an den EMT, den Zelleingang durch den primitiven Streifen und ausgedehnt, um eine neue Schicht von Zellen zu bilden oder sich vorhandenen Schichten anzuschließen. FGF8 wird in den Prozess dieser Streuung vom primitiven Streifen hineingezogen.

Siehe auch

• Protostome
• Deuterostome
• Schicksal, das kartografisch darstellt
• Der Knoten von Henson
• Neurulation
• Pflanzliche Folge

Referenzen

Bibliografie

Weiterführende Literatur

Links

• Gastrulation Zeichentrickfilme
• Illustrationen von Gastrulation und Kino von Gastrulation: Von Zellen Bis Embryo, der von Claudio Stern editiert ist