Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Имагинальный диск
Imaginal Disc.png
Назначение имагинального диска в ноге насекомого.

Имагинальная диск является одним из частей holometabolous насекомых личинки , которые станут частью внешней стороны взрослого насекомого во время превращения куколки . [1] Содержится в теле личинки, существуют пары дисков , которые будут образовывать, например, крылья или ноги или усики или других структур в взрослых. Роль имагинального диска в развитии насекомых была впервые выяснена Яном Сваммердамом . [2]

На стадии куколки многие личиночные структуры разрушаются, и взрослые структуры, включая диски, претерпевают быстрое развитие. Каждый диск выворачивается и удлиняется, при этом центральная часть диска становится дистальной частью того придатка, который он формирует: крыла, ноги, антенны и т. Д. На личиночной стадии клетки в растущем диске кажутся недифференцированными, но их развитие судьба у взрослого человека уже предопределена. [3]

Эксперимент, демонстрирующий это стремление к развитию, состоит в том, чтобы взять имагинальный диск у личинки третьей возрастной стадии, готовящейся к окукливанию, разделить его на части 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 позволено окукливаться, диск разовьется в структуру, которой он был изначально задуман. То есть антенный диск можно культивировать таким образом, и он почти всегда становится антенной (неуместной, конечно), когда окончательное развитие запускается в результате окукливания. [4]

Изучение имагинальных дисков у плодовой мушки Drosophila melanogaster привело к открытию гомеотических мутаций, таких как антеннапедии , при которых судьба диска в процессе развития иногда могла меняться. Энтомологов представляет интерес, что виды переключений развития, которые происходят, очень специфичны (например, нога к антенне). Изучение этого явления привело к открытию генов гомеобокса и положило начало революции в понимании развития многоклеточных животных. [5]

Воображаемые клетки [ править ]

Вскрытые имагинальные диски дрозофилы.
Три имагинальных диска, которые будут формировать ноги, взяты у личинки 3-го возраста Drosophila melanogaster. Диски окрашены с помощью окрашивания, специфичного для хэджхог -белка, что показывает локализацию белка.

Имагинальные клетки представляют собой тканеспецифические предшественники, выделенные в эмбриогенезе, которые остаются неподвижными в течение эмбриональной и личиночной жизни. Во время метаморфоза дрозофилы большинство личинок погибает. Ткани куколки и взрослые формируются из имагинальных клеток. Клональный анализ и картирование судеб отдельных идентифицированных клеток показывают, что ремоделирование трахеальной системы при метаморфозе включает классическую популяцию имагинальных клеток и популяцию дифференцированных, функциональных личиночных трахеальных клеток, которые повторно входят в клеточный цикл и восстанавливают способность к развитию. У поздних личинок обе популяции активируются и размножаются, распространяются по старым ветвям и заменяют их, и диверсифицируются в различные стебли и спиральные трахеолярные клетки под контролем передачи сигналов фактора роста фибробластов. Таким образом, дрозофилакуколочные / взрослые тканевые предшественники могут возникать как в результате раннего выделения мультипотентных клеток, так и в результате позднего возврата дифференцированных клеток в мультипотентное состояние, даже в пределах одной ткани. [6]

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Бейра, Хорхе V .; Паро, Ренато (7 мая 2016 г.). «Наследие имагинальных дисков дрозофилы, введение» . Хромосома . 125 (4): 573–92. DOI : 10.1007 / s00412-016-0595-4 . PMC  5023726 . PMID  27153833 .
  2. ^ "Сорок восьмой годовой отчет энтомологического общества Онтарио" . archive.org . Министерство сельского хозяйства Онтарио. 1917 . Проверено 7 августа 2017 года .
  3. ^ Бейра, Хорхе V .; Паро, Ренато (7 мая 2016 г.). «Наследие имагинальных дисков дрозофилы, развитие имагинальных дисков и их эмбриональное происхождение» . Хромосома . 125 (4): 573–92. DOI : 10.1007 / s00412-016-0595-4 . PMC 5023726 . PMID 27153833 .  
  4. ^ Sivasubramanian, P. (14 июля 1977). «Эвагинация имагинальных дисков у мясистой мухи Sarcophaga crassipalpis: Гормональный контроль in vivo». Архив биологии развития Вильгельма Ру . 183 (2): 101–106. DOI : 10.1007 / BF00848780 . PMID 28304898 . 
  5. ^ Лаппенс, Терри RJ; Гриер, Дэвид Дж .; Томпсон, Александр; Холлидей, Генри Л. (2006). «HOX GENES: соблазнительная наука, таинственные механизмы, введение» . Ольстер Мед Дж . 75 (1): 23–31. PMC 1891803 . PMID 16457401 .  
  6. ^ Weaver M, Красноу MA (сентябрь 2008). «Двойное происхождение тканеспецифичных клеток-предшественников в ремоделировании трахеи Drosophila» . Наука . 321 (5895): 1496–9. DOI : 10.1126 / science.1158712 . PMC 3999966 . PMID 18669822 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Веб-сайт книги Льюиса И. Хелда-младшего « Воображаемые диски: генетическая и клеточная логика формирования паттернов».