Biologi perkembangan

"Views of a Fetus in the Womb", Leonardo da Vinci, sekitar. 1510-1512. Perkembangan bayi sebelum lahir adalah bagian utama dari biologi perkembangkan.

Biologi perkembangan adalah cabang biologi yang mempelajari proses pertumbuhan dan perkembangan organisme pada tahap zigot. Biologi perkembangan modern mempelajari kontrol genetik pertumbuhan sel, diferensiasi sel dan morfogenesis, yang merupakan proses yang menimbulkan jaringan, organ dan anatomi. Embriologi merupakan subbidang, studi organisme antara tahap satu sel (umumnya, zigot) dan akhir tahap embrio, yang tidak perlu awal kehidupan bebas. Embriologi awalnya merupakan ilmu yang lebih deskriptif sampai abad ke-20. Embriologi dan biologi pengembangan kini menghadapi bermacam-macam langkah yang diperlukan untuk pembentukan badan organisme hidup yang benar dan sempurna.

Penemuan biologi perkembangan dapat membantu memahami malafungsi perkembangan seperti aberasi kromosom, sebagai contoh, Sindrom Down. Pengertian spesialisasi sel selama embriogenesis dapat melindungi informasi pada bagaimana mengkhususkan sel batang pada jaringan dan organ yang spesifik, yang dapat menimulkan kloning spesifik organ untuk tujuan medis. Proses penting secara biologis lainnya yang terjadi selama perkembangan ialah apoptosis - "bunuh diri" sel. Untuk alasan ini, banyak model pengembangan digunakan untuk menguraikan fisiologi dan dasar molekul proses seluler ini.

Mekanisme perkembangan molekul

Selam paruh kedua abad ke-21 macam-macam molekul yang terlibat dalam perkembangan embrio diidentifikasikan. Faktor turunan merupakan regulator kunci dari yang gen ditampakkan dalam sel. Kontrol turunan dalam bermacam-macam jenis sel yang berbeda membuat setiap jenis sel (epitel, otot, neuron, dan sebagainya) menunjukkan jumlah berbeda dari protein yang mungkin. Faktor turunan diatur oleh jalan kecil transduksi sinyal yang menyampaikan sinyal dari luar sel ke nukleus sel. Jalan kecil transduksi sinyal sering melibatkan reseptor, enzim, dll seperti protein kinase. 1 kelas gen kunci yang secara berbeda diatur oleh faktor turunan dalam macam-macam sel yang berbeda ialah gen untuk protein adhesi sel. Protein adhesi sel di antara pengatur morfogenesis kunci.

Konsep-konsep dalam biologi perkembangan

allantois, amnion, blastosis, blastomer, blastula, blastulasi, korion, kepompong, pembelahan, ektoderm, embrio, embriogenesis, embriogeni, embriologi, endoderm, membran ekstra-embrio, fetus (atau janin), gastrula, gastrulasi, lapisan kuman, plasma kuman, pengecambahan, induksi, juvenil, larva, efek keibuan, mesoderm, metamorfosis, genom, morfogenesis, morula, neoteni, perkebnagan saraf, nimfe, ontogeni, oosperma, ovisme, paedogenesis, pangenesis, filogeni, primordium, pupa, permulaan, bibit, teratologi, zigot

Organisme model pengembangan

Yang sering menggunakan organisme model dalam biologi perkembangan termasuk berikut ini:

• Chordata
  • Cephalochordata Branchiostoma lanceolatum
  • Ikan zebra Danio rerio
  • Katak Xenopus laevis
  • Ayam Gallus gallus
  • Tikus Mus musculus (embriogenesis mamalia)
• Invertebrata
  • Sea urchin
  • Caenorhabditis elegans
  • Lalat buah Drosophila melanogaster (embriogenesis Drosophila)
• Tanaman (Embriogenesis tanaman)
  • Arabidopsis thaliana
  • Jagung
  • Antirrhinum

Biologi sistem perkembangan

Simulasi pengembangan multisel komputer ialah metodologi riset untuk memahami fungsi proses yang sangat kompleks yang dilibatkan dalam perkembangan organisme. Ini termasuk simulasi sinyal, interaksi multisel, dan jaringan genom reguler sel dalam pengembangan struktur dan proses multisel. Genom minimal untuk organisme multiseluler minimal dapat meratakan jalan untuk memahami proses kompleks seperti itu in vivo (lihat Genom).

Lihat pula

• Penerbitan penting dalam biologi pengembangan
• morfogenesis, embriogenesis

Pranala luar

• Biologi pengembangan oleh Scott Gilbert. (buku teks online)