Имагинальный диск
Имагинальный диск — одна из частей голометаболического насекомого личинки становится частью внешней части взрослого насекомого , которая во время трансформации куколки . [ 1 ] Внутри тела личинки имеются пары дисков, которые образуют, например, крылья , ноги , усики или другие структуры у взрослой особи. Роль имагинального диска в развитии насекомых впервые выяснил Ян Сваммердам . [ 2 ]
На стадии куколки многие личиночные структуры разрушаются, а взрослые структуры, включая диски, подвергаются быстрому развитию. Каждый диск выворачивается и удлиняется, при этом центральная часть диска становится дистальной частью того придатка, который он образует: крыла, ноги, антенны и т. д. На личиночной стадии клетки растущего диска кажутся недифференцированными, но их развитие судьба у взрослого уже определена. [ 3 ]
Эксперимент, демонстрирующий эту приверженность развитию, состоит в том, чтобы взять имагинальный диск личинки третьего возраста , готовящейся к окукливанию, разделить его и культивировать в теле более молодой личинки. Таким образом диски можно непрерывно культивировать в течение многих поколений личинок. Когда такой культивированный диск в конечном итоге имплантируется в тело личинки, которой дают возможность окуклиться, диск разовьется в структуру, которой он изначально должен был стать. То есть диск антенны можно культивировать таким образом, и он почти всегда становится антенной (конечно, неуместной), когда окончательное развитие инициируется окукливанием. [ 4 ]
 Назначение имагинального диска в ноге насекомого. |
Изучение имагинальных дисков у плодовой мухи Drosophila melanogaster привело к открытию гомеотических мутаций , таких как антеннопедия , при которых судьба развития диска иногда могла меняться. Энтомологов интересует тот факт, что типы происходящих изменений в развитии очень специфичны (например, нога-антенна). Изучение этого явления привело к открытию генов гомеобокса и положило начало революции в понимании развития многоклеточных животных. [ 5 ]
Имагинальные клетки
[ редактировать ]Имагинальные клетки представляют собой тканеспецифические предшественники, выделяемые в эмбриогенезе и остающиеся в состоянии покоя в течение эмбриональной и личиночной жизни. Во время дрозофилы метаморфоза большинство личиночных клеток погибает. Куколочные и взрослые ткани формируются из имагинальных клеток. Клональный анализ и картирование судеб одиночных идентифицированных клеток показывают, что ремоделирование трахеальной системы при метаморфозе включает в себя классическую популяцию имагинальных клеток и популяцию дифференцированных функциональных личиночных клеток трахеи, которые повторно входят в клеточный цикл и восстанавливают потенциал развития. У поздних личинок обе популяции активируются и пролиферируют, распространяются и заменяют старые ветви, а также диверсифицируются в различные стебельковые и спиральные трахеолярные клетки под контролем передачи сигналов фактора роста фибробластов. Таким образом, тканевые предшественники куколки/взрослой особи дрозофилы могут возникать как за счет раннего выделения мультипотентных клеток, так и позднего возврата дифференцированных клеток в мультипотентное состояние даже в пределах одной ткани. [ 6 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Бейра, Хорхе В.; Паро, Ренато (7 мая 2016 г.). «Наследие имагинальных дисков дрозофилы, введение» . Хромосома . 125 (4): 573–92. дои : 10.1007/s00412-016-0595-4 . ПМК 5023726 . ПМИД 27153833 .
- ^ «Сорок восьмой ежегодный отчет энтомологического общества Онтарио» . archive.org . Министерство сельского хозяйства Онтарио. 1917 год . Проверено 7 августа 2017 г.
- ^ Бейра, Хорхе В.; Паро, Ренато (7 мая 2016 г.). «Наследие имагинальных дисков дрозофилы. Развитие имагинальных дисков и их эмбриональное происхождение» . Хромосома . 125 (4): 573–92. дои : 10.1007/s00412-016-0595-4 . ПМК 5023726 . ПМИД 27153833 .
- ^ Сивасубраманиан, П. (14 июля 1977 г.). «Эвагинация имагинальных дисков у мясной мухи Sarcophaga crassipalpis: Гормональный контроль in vivo». Архив биологии развития Вильгельма Ру . 183 (2): 101–106. дои : 10.1007/BF00848780 . ПМИД 28304898 . S2CID 6025560 .
- ^ Лаппенс, Терри Р.Дж.; Гриер, Дэвид Г.; Томпсон, Александр; Холлидей, Генри Л. (2006). «HOX-ГЕНЫ: соблазнительная наука, загадочные механизмы, введение» . Ольстер Мед Дж . 75 (1): 23–31. ЧВК 1891803 . ПМИД 16457401 .
- ^ Уивер М., Краснов М.А. (сентябрь 2008 г.). «Двойное происхождение тканеспецифичных клеток-предшественников при ремоделировании трахеи дрозофилы» . Наука . 321 (5895): 1496–9. Бибкод : 2008Sci...321.1496W . дои : 10.1126/science.1158712 . ПМК 3999966 . ПМИД 18669822 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Альдас, Сильвия; Эскудеро, Луис М. (2010). «Имагинальные диски» . Современная биология . 20 (10): 429–431 Р. Бибкод : 2010CBio...20.R429A . дои : 10.1016/j.cub.2010.03.010 . ПМИД 20504747 .