Morphallaxis - Morphallaxis
Morphallaxis er regenerering av spesifikt vev i en rekke organismer på grunn av tap eller død av det eksisterende vevet. Ordet kommer fra gresk allazein, (αλλάζειν) som betyr å forandre seg.
Det klassiske eksemplet på morphallaxis er det av Cnidarian hydra, der når dyret blir kuttet i to (ved aktivt å kutte det med for eksempel en kirurgisk kniv) de gjenværende kappede seksjonene danner to fullt funksjonelle og uavhengige hydra . Det bemerkelsesverdige trekket ved morphallaxis er at et stort flertall av regenerert vev kommer fra allerede tilstede vev i organismen. Det vil si at den ene kappede delen av hydraen dannes til en mindre versjon av den opprinnelige hydraen, omtrent samme størrelse som den kappede delen. Derfor er det en "utveksling" av vev.
Forskere Wilson og Child viste rundt 1930 at hvis hydraen ble masset og den løsrevne maten passerte gjennom en sil, ville disse cellene deretter bli satt i en vandig løsning snart forvandle seg til den opprinnelige organismen med alt differensiert vev riktig ordnet.
Morphallaxis står ofte i kontrast til epimorfose , som er preget av en mye større relativ grad av celleproliferasjon. Selv om celledifferensiering er aktiv i begge prosesser, kommer morfallaksis størstedelen av regenerasjonen fra omorganisering eller utveksling, mens i epimorfose kommer størstedelen av regenerasjonen fra celledifferensiering. Dermed kan de to skilles ut som et mål på grad. Epimorfose er regenerering av en del av en organisme ved spredning ved skjæreflaten. For eksempel hjelper neoblaster i Planaria med regenerering.
Historie
Ordet kommer fra gresk allazein, som betyr å bytte . Den biologiske prosessen ble først oppdaget i hydra av Abraham Trembley, som ble ansett som far til miljøzoologien. Abraham Trembley gjorde en undersøkelse på et vann i en dam og undersøkte livsstilen til hydra. Han kunne ikke bestemme om de tilhører dyre- eller planteriket, så han kuttet dem i to og planla å se om de dør, som dyr ville, eller gjentatt mønster, som planter. Selv om halvdelene og mindre stykker ga nye individer, trodde han likevel at hydra er et dyr, siden alle deres funksjoner, som bevegelser eller fôringsatferd, samsvarer med dyrenes. Trembley kom til at noen dyr har evnen til å regenerere.
Prosessen og mekanismen for planarisk regenerering ble til slutt omdøpt til 'Morphallaxis' av Thomas Hunt Morgan, faren til eksperimentell genetikk.
Regenerering i Cnidarian hydra
Hydra er en gruppe ferskvanns-cnidariere som er omtrent 0,5 cm lange. En hydra har en kort, rørformet kropp. Hydraer har et hode som består av en hypostom- region og en fot som består av en basiskive . Hodedelen av hydra inneholder munn og tentakler, som gjør det mulig å fange og spise mat. Fotdelen av hydra inneholder basiskiven som gjør at hydraen kan feste seg til bergarter og andre elementer.
Når en hydra blir kuttet i to, kan hodepartiet regenere og danne en ny fot med basiskiven, samt fotdelen kan regenerere seg og danne et nytt hode med hypostomområdet. Hvis en hydra ble kuttet i mindre biter, ville de midterste delene fremdeles danne et hode og fot ved de aktuelle områdene av hydraen. Dette resulterer i en mindre hydra som ble regenerert av morphallaxis og oppstår uten celledeling.
Mekanisme
Mekanismen involvert bruker regenerativ vevsrenovering. Dette gjør at kroppens akser kan mønstre seg og danne nytt vev, i tillegg til at organer i kroppen utvikler seg til forskjellige proporsjoner.
Hydras inneholder en gradient som styrer dannelsen av riktig regenerering av hode og fot. Hodegradienten tillater at hodet bare dannes på ett sted, og fotgradienten tillater at baseskiven bare dannes på et annet sted. Disse gradientene er drevet av polariteten i hydraen. Hypostomen i hodeområdet hemmer dannelsen av en annen hypostom. Dette forklarer hvorfor to hoder ikke vil danne seg på en hydra.
Typer regenerering
Det er tre typer regenerasjoner. En av dem er Epimorfose , som vises i Salamander-lemmer. Denne typen regenerering inkluderer dannelsen av en ny del, som kalles blastema . Amputasjonen registreres av et stort antall somatiske stamceller som migrerer til såret og øker delingsgraden. Ved såret dannes blastema og blastema-celler formerer seg for å generere det tapte vevet på nytt. Det er ingen signifikant ommønstring av gjenværende vev.
En annen type regenerering er Morphallaxis, som vanligvis observeres i Hydras. Hovedforskjellen mellom de to typene er at morfallatisk regenerering ikke inkluderer dannelse av blastemal, og det er ingen spredning. I stedet blir det eksisterende vevet omorganisert, og det blir forvandlet til det nye organet.
Den tredje typen forekommer for eksempel hos planariere. Det ble oppdaget når regenerering ble observert på mobilnivå. I veldig lang tid trodde biologer at planariere gjennomgår epimorfose, fordi regenerering på et koffertstykke viser ny vevsdannelse fra en blastemal. Imidlertid ble svelget reorganisert fra et allerede eksisterende vev på et halestykke ved siden av dannelsen av en blastemal (som i dette tilfellet fungerer som et signaliseringssenter). Konklusjonen er at planarisk regenerering ikke kan oppføres hverken til Epimorfose eller Morphallaxis.