Ontwikkelingsbiologie
Ontwikkelingsbiologie is de studie van het proces waardoor organismen groeien en zich ontwikkelen.
De moderne ontwikkelingsbiologie bestudeert de genetische controle van celgroei, differentiatie en morfogenese. Dit zijn de processen die van een zygote een volwassen dier maken.
"Gezicht op een foetus in de baarmoeder", Leonardo da Vinci, ca. 1510-1512. Het onderwerp prenatale ontwikkeling is een belangrijk onderdeel van de ontwikkelingsbiologie.
Celdifferentiatie
Differentiatie is de vorming van celtypen, uit wat oorspronkelijk één cel is - de zygote of spore. De vorming van celtypes zoals zenuwcellen gebeurt met een aantal intermediaire, minder gedifferentieerde celtypes. Een cel blijft een bepaald celtype door een bepaald patroon van genexpressie aan te houden.293-5 Dit is afhankelijk van regulerende genen.
Embryonale ontwikkeling
Embryogenese is de stap in de levenscyclus na de bevruchting - de ontwikkeling van het embryo, uitgaande van de zygote (bevruchte eicel). Organismen kunnen drastisch verschillen in de manier waarop het embryo zich ontwikkelt, vooral wanneer zij tot verschillende phyla behoren.
De eerste stadia van de menselijke embryogenese.
Groei
Groei is de uitbreiding van een weefsel of organisme. Groei gaat door na het embryonale stadium, en vindt plaats door celdeling, vergroting van cellen of ophoping van extracellulair materiaal. Bij planten resulteert groei in een volwassen organisme dat opvallend verschilt van het embryo. De delende cellen verschillen vaak van gedifferentieerde cellen (zie stamcel).
In sommige weefsels zijn delende cellen beperkt tot speciale gebieden, zoals de groeiplaten van botten.467-482 Maar sommige stamcellen gaan naar waar ze nodig zijn, vanuit het beenmerg om spieren, botten of vetweefsel te vormen.
Metamorfose
Veel dieren hebben een larvestadium, met een ander lichaamsplan dan het volwassen organisme. De larve ontwikkelt zich abrubt tot een volwassene in een proces dat metamorfose wordt genoemd. Zo zijn rupsen (vlinderlarven) gespecialiseerd in voeding, terwijl volwassen vlinders (imagos) gespecialiseerd zijn in vliegen en voortplanten. Wanneer de rups voldoende gegroeid is, verandert hij in een onbeweeglijke pop. Hier ontwikkelt het imago zich uit imaginale schijven die zich in de larve bevinden. 575-585
Levenscyclus van de kikker
Regeneratie
Regeneratie is de reactivering van de ontwikkeling zodat een ontbrekend lichaamsdeel teruggroeit. Dit verschijnsel is met name bestudeerd bij salamanders, waar de volwassen dieren een heel ledemaat kunnen reconstrueren nadat het is geamputeerd. Onderzoekers hopen ooit regeneratie bij mensen te kunnen bewerkstelligen. Er is weinig spontane regeneratie bij volwassen mensen, hoewel de lever een opmerkelijke uitzondering is. Net als bij salamanders houdt de regeneratie van de lever in dat sommige cellen worden teruggebracht naar een eerdere toestand. 592-601
Vragen en antwoorden
V: Wat is ontwikkelingsbiologie?
A: Ontwikkelingsbiologie is het studiegebied dat zich bezighoudt met de groei en ontwikkeling van organismen.
V: Waar richt de moderne ontwikkelingsbiologie zich op?
A: Moderne ontwikkelingsbiologie richt zich op de genetische controle van celgroei, differentiatie en morfogenese.
V: Wat is het proces waar de ontwikkelingsbiologie zich mee bezighoudt?
A: Ontwikkelingsbiologie houdt zich bezig met het proces dat van een zygote een volwassen dier maakt.
V: Wat zijn de drie sleutelprocessen die de moderne ontwikkelingsbiologie bestudeert?
A: Moderne ontwikkelingsbiologie bestudeert de genetische controle van celgroei, differentiatie en morfogenese.
V: Wat is celgroei?
A: Celgroei is het proces waarbij cellen groter en/of talrijker worden.
V: Wat is celdifferentiatie?
A: Celdifferentiatie is het proces waarbij cellen zich specialiseren en specifieke functies aannemen.
V: Wat is morfogenese?
A: Morfogenese is het proces waarbij cellen zich organiseren tot weefsels en de ontwikkeling van een organisme vormgeven.
