1. Utveckling av nervsystemet:
* neural induktion: I tidiga ryggradsembryon släpper en region av celler som kallas "arrangören" signaler som instruerar celler närliggande att bli neuralvävnad (den framtida hjärnan och ryggmärgen). Celler utanför denna region får olika signaler och utvecklas till andra vävnader. Detta exempel visar hur positionella ledtrådar kan leda till specifikationen av en cells öde.
* Neural Tube Formation: När neuralvävnaden viks för att bilda neuralröret får celler i röret positionella ledtrådar som bestämmer deras slutliga identitet. Till exempel blir celler på toppen av röret hjärnan, medan celler i botten bildar ryggmärgen.
2. Växtutveckling:
* apikal-basal axel: I växter är rot- och skjutsystemen etablerade längs en apikal-basal axel. Celler vid spetsen av roten (apikal) har ett annat öde än celler vid basen (basal). Denna distinktion beror på gradienter av hormoner och andra signalmolekyler som är etablerade under utvecklingen.
* Bladbildning: Positioneringen av celler inom ett bladprimordium (det utvecklande bladet) avgör om de blir en del av bladet, petiole eller andra strukturer.
3. Organogenes:
* Bildning av organ: Under organogenes organiseras celler i specifika mönster och positioner inom ett utvecklande organ. Dessa positionella ledtrådar påverkar deras differentiering till specialiserade celltyper. Till exempel kommer celler i mitten av ett utvecklande hjärta att bli kardiomyocyter, medan de på de yttre skikten kommer att bli andra typer av hjärtceller.
4. Vävnadsregenerering:
* Sårläkning: När en organisme skadas får celler i utkanten av såret signaler som leder dem att migrera och dela för att stänga gapet. Dessa celler påverkas av deras nya position på sårplatsen.
Nyckelprinciper:
* cellcellskommunikation: Celler i olika positioner inom en utvecklande organisme kommunicerar med varandra genom signalmolekyler och påverkar varandras öde.
* morfogener: Vissa signalmolekyler, kända som morfogener, skapar koncentrationsgradienter över utveckling av vävnader. Dessa lutningar tillhandahåller positionsinformation, vilket gör att celler kan tolka sin plats och anta lämpligt öde.
* Differentialgenuttryck: En cellposition påverkar generna den uttrycker. Dessa gener bestämmer i sin tur cellens öde.
Det är viktigt att notera: Medan position spelar en kritisk roll för att bestämma en cells öde, kan andra faktorer också påverka cellutvecklingen, inklusive:
* Intrinsiska faktorer: Cellens egen interna programmering, dess genetiska smink och dess historia av tidigare cellavdelningar.
* Miljöfaktorer: Den fysiska miljön som omger cellen, inklusive närvaron av näringsämnen, syre och andra molekyler.
Det intrikata samspelet mellan position, cellcellskommunikation och andra faktorer bestämmer slutligen en cells öde inom en utvecklande organisme.
