Gelişim biyolojisi nedir?

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Gelişim biyolojisi nedir?"

Süleyman Atay
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Gelişim biyolojisi nedir? Çok hücreli organizmalarda, döllenmiş bir yumurta olan zigottan nispeten yavaş ve ardışık ilerleyen değişim süreçleriyle tam bir organizma meydana gelmesi (epigenez) ve gelişmiş bir organizmada ölüme kadar devam eden bazı süreçlerde dahil gelişim olarak tanımlanır. Tüm bu süreçleri çalışan bilim dalı Gelişim Biyolojisidir. Gelişim biyolojisinin prensipleri yalnızca fiziksel gelişim olarak değil aynı zamanda moleküler seviyede haberleşmedeki ve gen aktivitesindeki değişimler olarak ta çalışılır.

organizma meydana gelmesi (epigenez) ve gelişmiş bir organizmada ölüme kadar devam eden bazı süreçlerde dahil gelişim olarak

2 Geleneksel olarak hayvan gelişimini çalışmaya embriyoloji denir: Bir organizmanın döllenme (fertilizasyon) ve doğum arasında olan gelişim basamaklarını kapsar. Gelişim doğumla ve hatta yetişkinlikte bile durmaz. Örneğin Her gün 1 gramdan fazla derimiz yenilenir. Kemik iliğimiz yaşamımızın her dakikasında milyonlarca yeni eritrosit geliştirir. Bazı hayvanlar bazı kısımlarını yenileyebilir. Çok sayıda tür metamorfoza gider. Bundan dolayı son yıllarda gelişim biyolojisi embriyonik ve diğer gelişimsel süreçleri çalışan disiplin olarak tanımlanmaktadır.

Kemik iliğimiz yaşamımızın her dakikasında milyonlarca yeni eritrosit geliştirir. Bazı hayvanlar bazı kısımlarını yenileyebilir.

3 Kısa Tarihçe Aristotle ( B.C.) Basitçe tavuk yumurtasını 3 haftalık sürede periyodik olarak kırmak süretiyle organ oluşumunu gözledi. Epigenetik teori.

4 17. yy sonları Biyologlar tarafından preformasyon teorisini kabul gördü. Preformasyonistler: ovistler ve spermistler Her birey bir eşey hücresi içinde tam olarak oluşur, gelişim sırasında yalnızca büyüklüğü değişir.

5 18. yy K. F. Wollf ( ) Alman anatomist daha iyi bir mikroskopla ergin tavukların, gelişmekte olanlara hiç benzemediğini gözledi. Başka bilim insanlarıda embriyo, genç ve ergin safhaları arasında farklılıkları keşfetti. Preformasyonism yok oldu gitti.

6 August Weismann 1883, hücre özelleşmesinin ilk test edilebilir modelini önerdi. Tohum plazma teorisi.. Sperm ve yumurta yeni organizmaya çekirdekteki kromozomlardan eşit verirler, ama kromozomlar üzerindeki belirleyiciler embriyodaki her hücreye eşit olarak alınmaz. Yalnızca tohum hücreleri tüm kalıtılmış belirleyicilere sahiptir.

. Sperm ve yumurta yeni organizmaya çekirdekteki kromozomlardan eşit verirler, ama

7 Weismann ın bu hipotezini test etmek için deneysel embriyolojinin dört önemli tekniğinden üçüne yol açtı: Kusur/noksanlık deneyleri İzolasyon deneyleri Rekombinasyon deneyleri Transplantasyon deneyleri Bu dört teknik kullanılarak erken embriyonun gelecek haritası oluşturulmuştur.

İzolasyon deneyleri Rekombinasyon deneyleri Transplantasyon deneyleri

8 19. yy sonunda Wilhelm Roux ve Hans Driesch ile başlayan yeni bir biyolog kuşağı nedensel olarak gelişimi analiz etmeyi göze aldı. El yapımı cam iğneler ve saç-ilmikleriyle, kurbağa ve deniz kestanesi embriyosunun belirli kısımlarını alıp transplante ettiler. Bu parçaların izole olarak ve normal komşuları olmayan hücrelerle nasıl etkileşim yapacaklarını gözlediler. Böylece yeni bir disiplin olarak deneysel embriyoloji başlamış oldu.

El yapımı cam iğneler ve saç-ilmikleriyle, kurbağa ve deniz kestanesi embriyosunun belirli kısımlarını alıp

9 Wilhelm Roux, 1988, Kusur/noksanlık deneyleri Kurbağa embriyosu Roux's attempt to show mosaic development. Destroying (but not removing) one cell of a 2-cell frog embryo results in the development of only one-half of the embryo.

Destroying (but not removing) one cell of a 2-cell frog embryo results in

10 Deniz kestanesi embriyosu Hans Driesch, 1892, izolasyon deneyi Driesch's demonstration of regulative development. (A) An intact 4-cell sea urchin embryo generates a normal pluteus larva. (B) When one removes the 4-cell embryo from its fertilization envelope and isolates each of the four cells, each cell can form a smaller, but normal, pluteus larva. (All larvae are drawn to the same scale.) Note that the four larvae derived in this way are not identical, despite their ability to generate all the necessary cell types. Such variations are also seen in adult sea urchins formed in this way. (Photograph courtesy of G. Watchmaker.)

(B) When one removes the 4-cell embryo from its fertilization envelope and isolates each of the four cells, each cell can form a smaller, but normal, pluteus

11 Hans Driesch, 1893, rekombinasyon deneyi Driesch's pressure-plate experiment for altering the distribution of nuclei. (A) Normal cleavage in 8- to 16-cell sea urchin embryos, seen from the animal pole (upper sequence) and from the side (lower sequence). (B) Abnormal cleavage planes formed under pressure, as seen from the animal pole and from the side. (After Huxley and debeer 1934.)

(A) Normal cleavage in 8- to 16-cell sea urchin embryos, seen from the animal pole (upper

12 Hans Spemann ve Hilde Mangold 1924 Ünlü düzenleyici deneyi ile transplante edilen bir dorsal blastopor parçasının kendisini çevreleyen konakçı dokuda ikincil bir embriyo oluşmasını uyardığını gösterdi. Bu önemli keşif gelişim biyolojisinin ilk altın çağını temsil etmektedir.

çevreleyen konakçı dokuda ikincil bir embriyo oluşmasını uyardığını

13 Gelişim biyolojisi bugün bir diğer altın çağındadır. Geçen 30 yılda hücre ve moleküler biyolojideki gelişmeler gelişim biyolojisi alanında devrim yarattı lerde DNA nın klonlanabilmesi ve moleküler genetikteki ileri teknikler gelişimde genetik yaklaşımların hızla gelişmesine neden oldu. Bugün üç model organizmada mutasyon oluşturmak suretiyle gelişimin moleküler mekanizması önemli ölçüde aydınlatılmıştır. Drosophila melanogaster Caenorhabditis elegans Arabidopsis thaliana

1980 lerde DNA nın klonlanabilmesi ve moleküler genetikteki ileri teknikler gelişimde genetik yaklaşımların hızla

14 GELİŞİM BİYOLOJİSİNDEKİ BAŞLICA KONULAR Canlılarda gelişim başlıca iki amacı başarır: 1.Hücresel başkalaşım ve her nesilde bu düzenlemenin meydana gelmesi 2. Yaşamın bir nesilden diğerine devamının sağlanması Böylece gelişim biyolojisinde başlıca iki soruya cevap aranır: 1. Döllenmiş bir yumurta nasıl bir ergin canlıya gelişir? 2. Ergin bir canlı nasıl diğer bir ergin canlıyı üretir?

Yaşamın bir nesilden diğerine devamının sağlanması Böylece gelişim biyolojisinde başlıca iki

15 GELİŞİM BİYOLOGLARININ ÇALIŞTIĞI BAŞLICA KONULAR 1. Farklılaşma 2. Morfogenez 3. Büyüme 4. Üreme 5. Evrim 6. Çevresel uyum

16 HAYVANLARIN YAŞAM DÖNGÜSÜNDE GELİŞİM PERİYODLARI VE BASAMAKLARI 1. Embriyogenez: Döllenmeden Doğuma 1. Fertilizasyon: Sperm ve yumurta çekirdeklerinin zigotta füzyonu. 2. Bölünme: Hızlı mitoz bölünmeler, büyüklük aynı kalır hücre sayısı artar, üç tabakaya farklılaşma, blastomer ve blastosel. 3. Gastrulasyon: Blastomer hareketi, ekto-, endo- ve mezoderm oluşumu, temel vücut planı kurulur. 4. Organogenez: Hücre farklılaşması, organların oluşumu. 5. Histogenez: Hücrelerin final lokasyonu, fonksiyonal özelleşme. 2. Postembriyonik gelişim: Doğumdan Gençliğe 1. Direk gelişim 2. Dolaylı gelişim (metaformoz) 3. Erginlik : gençlikten ölüme kadar

Bölünme: Hızlı mitoz bölünmeler, büyüklük aynı kalır hücre sayısı artar, üç tabakaya farklılaşma, blastomer ve blastosel. 3.

17 Omurgasızlarda gelişim periyotları

18 Omurgalılarda gelişim periyotları

19 Dolaylı gelişim Metamorfoz Tam olmayan metamorfoz Tam metamorfoz

Benzer belgeler

BİYOLOJİ SORU BANKASI

BİYOLOJİ SORU BANKASI Bölüm: 1 Biyolojiye Giriş ve Bilimsel Düşünce ÖĞRETMENLİK ALAN BİLGİSİ TESTİ SORULAR 1. Biyoloji biliminin, bazı alt dallarına ait özellikler aşağıda verilmiştir; Hayatın başlangıcını