Embrionalna indukcija je proces interakcije između dijelova embriona, u kojem jedan dio utiče na sudbinu drugog. Ovaj koncept se odnosi na eksperimentalnu embriologiju.
Članak je posvećen jednom od najvažnijih i najtežih pitanja ove nauke: "Šta znači embrionalna indukcija?"
Malo istorije
Fenomen embrionalne indukcije otkrili su 1901. njemački naučnici kao što su Hans Spemann i Hilda Mangold. Po prvi put je ovaj proces proučavan na primjeru sočiva kod vodozemaca u embrionalnom stanju. Historija je sačuvala mnogo primjera i eksperimenata na ovu temu, koji se zasnivaju na Spemannovoj teoriji.
Hipoteza
Kao što je ranije spomenuto, embrionalna indukcija je proces interakcije između dijelova embrija. Dakle, prema hipotezi, postoji niz ćelija koje na druge ćelije djeluju kao organizatori koji izazivaju promjene u razvoju. Kako bi jasnije ilustrovali ovaj proces, naučnici su 20-ih godinaprošlog stoljeća izvršio niz eksperimenata, o kojima ćemo kasnije detaljnije govoriti.
Eksperiment Hansa Spemanna
Kao rezultat svojih eksperimenata, dr. Spemann je otkrio obrazac da se razvoj odvija u strogoj zavisnosti nekih organa od drugih. Eksperiment je izveden na tritonima. Spemann je presadio dio usne blastopora sa stražnje strane jednog embrija u trbušnu šupljinu drugog. Kao rezultat toga, na mjestu gdje je organ presađen, počelo je formiranje novog embrija. Normalno, neuralna cijev se nikada ne formira u trbušnoj šupljini.
Na osnovu iskustva, doktor je zaključio da postoje organizatori koji utiču na dalji razvoj organizma. Međutim, organizatori mogu startovati samo ako su kavezi kompetentni. Šta to znači? Pod kompetencijom se podrazumijeva sposobnost zametnog materijala da promijeni svoju pretpostavljenu sudbinu pod utjecajem različitih vrsta utjecaja. Proučavajući induktivne interakcije kod različitih vrsta hordata, naučnici su došli do zaključka da postoje mnoge individualne karakteristike u oblastima i terminima nadležnosti različitih organizama. Odnosno, organizatori djeluju ako je ćelija u stanju prihvatiti induktor, ali u svim organizmima ovaj ili onaj proces se odvija na različite načine.
Zaključimo: razvoj organizma je lančani proces, bez jedne ćelije nemoguće je formirati drugu. Embrionalna indukcija postupno određuje formiranje i diferencijaciju organa. Takođe, ovaj proces je osnova za formiranje spoljašnjeg izgleda pojedinca u razvoju.
Hilda Mangold Research
Hans Spemann je imaodiplomirani student - Hilda Mangold. Uz nevjerovatnu spretnost, uspjela je izvesti niz složenih eksperimenata s mikroskopskim embrionima mrvica (1,5 mm u prečniku). Odvojivši mali komad tkiva od jednog embrija, presadila ga je na embrion druge vrste. Štaviše, za transplantaciju je odabrala područja embrija u kojima je došlo do formiranja ćelija iz kojih su se kasnije formirali zametni slojevi. Embrion na koji je presađen komadić drugog embrija uspešno je nastavio da se razvija. A kalemljeni komad tkiva dao je početak novog tijela, obdarenog leđima, kičmom, trbuhom i glavom.
Koji je bio značaj eksperimenata? U toku njih, Mangold je dokazao da postoji embrionalna indukcija. Ovo je moguće jer mala stranica ima ova jedinstvena svojstva, nazvana je organizator.
Vrste indukcije
Postoje dva tipa: heteronomna indukcija i homonomna indukcija. Šta je to i koja je razlika? Prvi tip je proces u kojem je presađena ćelija prisiljena da se ponovo izgradi u uobičajenom ritmu, odnosno da nastane neka vrsta novog organa. Drugi izaziva promjenu u okolnim ćelijama. Podstiče materijal da se razvija u istom pravcu.
Osnovni ćelijski procesi
Za više jasnoće, pogledajte tabelu ispod. Predlažemo korištenje njenog primjera za proučavanje glavnih ćelijskih procesa embrionalne indukcije.
| Oblici ćelijskih interakcija | Obrazovanje normalnostrukture | Posljedice prekršaja |
| pokret | formiranje neuralne cijevi tokom kretanja primarnih zametnih stanica | poremećaji u formiranju neuralne cijevi, kršenje strukture |
| selektivni uzgoj | rudimenti organa | nedostatak organa |
| selektivna smrt | razdvajanje prstiju, odumiranje epitelnih ćelija tokom fuzije palatinskih pupoljaka, nazalnih procesa itd. | rascjep nepca, rascjep usne, lice, kičmene kile |
| adhezija | formiranje neuralne cijevi iz neuralne ploče, itd. | poremećaji u formiranju neuralne cijevi, kršenje strukture |
| zgušnjavanje | formiranje udova | nedostaje ili ima dodatne udove |
Manifestacija ovog fenomena pronađena je u različitim fazama razvoja organizma. Embrionalna indukcija se trenutno aktivno proučava.
