Embrion

Embrion — çoxhüceyrəli bir orqanizmin inkişafının başlanğıc mərhələsidir.[1] Ümumiyyətlə, cinsi olaraq çoxalan orqanizmlərdə embrional inkişaf döllənmədən dərhal sonra başlayan və toxuma və orqanlar kimi bədən quruluşlarının meydana gəlməsi ilə davam edən həyat dövrünün bir hissəsidir. Hər bir embrion, ziqot kimi inkişafına, hüceyrələrin birləşməsindən (yəni bir dişi yumurtanın erkək sperma ilə mayalanmasından) əmələ gələn ayrı bir hüceyrə kimi başlayır.[2] Embrional inkişafın ilk mərhələlərində, tək hüceyrəli bir ziqot, hüceyrələrin dolaşığına bənzəyən bir blastula meydana gətirmək üçün parçalanma adlanan bir çox sürətli hüceyrə bölgüsünə məruz qalır. Sonra blastula mərhələsindəki embrion hüceyrələri qastrulyasiya adlanan bir müddətdə özlərini təbəqələrə düzəltməyə başlayırlar. Bu təbəqələrin hər biri inkişaf edən çoxhüceyrəli orqanizmin sinir sistemi, birləşdirici toxuma və orqanlar kimi fərqli hissələrini meydana gətirir.[3]

Embrion
Эмбрион человека первые сутки развития.png
Vikianbarın loqosu Vikianbarda əlaqəli mediafayllar

EtimologiyaRedaktə

İlk dəfə 14-cü əsrin ortalarında ingilis dilində təsdiqlənmiş "embrion" sözü orta əsrlərdə latınca "embrion"dan, özü isə yunan dilindən embμβρυον (embrion) gəlir.[4] Hərifi mənası gənc deməkdir. Yunan termininin latınlaşdırılmış düzgün forması embriondur.[5]

İnkişafRedaktə

Heyvan embrionlarıRedaktə

Heyvanlarda mayalanma, hüceyrələrin birləşməsindən (məsələn, yumurtasperma) əmələ gələn yeganə hüceyrə olan ziqotun yaradılması ilə embrional inkişaf prosesi ilə başlayır.[6][7] Bir ziqotun çoxhüceyrəli bir embriona çevrilməsi bir çox tanınan mərhələdən keçir və bunlar tez-tez dekolte, blastula, qastrulyasiya və orqanogenezə bölünür.[8]

Bölünmə, gübrələmədən sonra meydana gələn sürətli mitotik hüceyrə bölünmə dövrüdür. Bölünmə zamanı embrionun ümumi ölçüsü dəyişmir, ancaq bölündükcə fərdi hüceyrələrin ölçüsü sürətlə azalır və hüceyrələrin ümumi sayını artırır.[9] Yarılma blastula meydana gəlməsi ilə nəticələnir.[10]

Blastula mərhələsindəki bir embrion növlərə görə sarının üstündəki hüceyrələrin topu kimi və ya orta boşluğu əhatə edən içi boş bir hücrə kimi görünə bilər.[11] Embrionun hüceyrələri bölünməyə və saylarını artırmağa davam edərkən RNT və zülallar kimi hüceyrələrdəki molekullar gen ekspresyonu, hüceyrə taleyinin spesifikasiyası kimi əsas inkişaf proseslərinə aktiv şəkildə kömək edir.

Qastrulyasiya, iki və ya daha çox hüceyrə qatının (cücərmə qatları) inkişafını əhatə edən embrional inkişafın növbəti mərhələsidir.[12] İki qat əmələ gətirən heyvanlara diploblastik, üç qat əmələ gətirən heyvanlara (yastı qurdlardan insana qədər digər heyvanların əksəriyyəti) triploblastik deyilir. Triploblastik heyvanların qastrulyasiyası zamanı ektoderm, mezoderm və endoderm adlanan üç cücərmə təbəqəsi əmələ gəlir.[13] Yetkin bir heyvanın bütün toxumaları və orqanları mənşəyini bu təbəqələrdən birinə qədər izləyə bilər . Məsələn, ektodermadan dərinin və sinir sisteminin epidermisi, mezodermadan damar sistemi, əzələlər, sümüklərbirləşdirici toxumalar, endodermadan isə daxili orqanlar meydana gətirir.[14] Həzm sistemi və həzm sistemi və tənəffüs sisteminin epiteli.[15] Embrionun quruluşunda görünən bir çox dəyişiklik qastrulyasiya zamanı baş verir, çünki müxtəlif cücərmə vərəqlərini təşkil edən hüceyrələr miqrasiya edir və əvvəlcədən dairəvi olan embrionun qaba bükülməsinə və ya qabartılmasına səbəb olur.[16] Embrional dövr müxtəlif növlərə görə dəyişir. İnsanın inkişafında, konsepsiyadan sonra doqquzuncu həftədən sonra embrion əvəzinə "fetus" ifadəsi istifadə olunur , kleitrum adlı bir sümük görünən zaman embrional inkişaf tamamlanır.[17] Yumurtadan çıxan heyvanlarda, məsələn quşlarda, cavan heyvanın balası çıxdıqdan sonra ümumiyyətlə artıq embrion deyilmir.[18] Viviparous heyvanlarda (nəsilləri ən azı valideyn orqanında inkişaf edən heyvanlar), nəsil ümumiyyətlə valideyn daxilində embrion adlanır və artıq doğulduqdan və ya valideyn bədənindən çıxdıqdan sonra bir embrion sayılmır.[19] Bununla birlikdə, yumurta içərisində və ya ana vəziyyətində meydana gələn inkişaf və böyümə dərəcəsi növlərdən fərqli olaraq çox dəyişir, belə ki, bir növdə yumurtadan çıxdıqdan və ya doğulduqdan sonra baş verən proseslər digər hadisələrdə bu hadisələrdən çox əvvəl baş verə bilər.[20] Buna görə, bir dərsliyə görə, elm adamları ümumiyyətlə embriologiya sahəsini heyvanların inkişafını öyrənmək kimi geniş mənada şərh edirlər.[21]

Bitki embrionlarıRedaktə

 
The inside of a Ginkgo seed, showing the embryo

Çiçəkli bitkilər (angiospermlər) haploid yumurtanın sperma ilə döllənməsindən sonra embrionlar yaradır. Hər iki hüceyrənin DNT-si birləşərək bir embriona çevriləcək diploid, birhüceyrəli ziqot əmələ gətirir.[22] Embrional inkişaf zamanı bir neçə dəfə bölünən ziqot toxumun bir hissəsidir. Digər toxum komponentlərinə bitkinin böyüyən embrionunu dəstəkləyən endosperm, qidalandırıcı toxuma və qoruyucu bir xarici örtük olan toxum örtüyü daxildir.[23] Ziqotanın ilk hüceyrə bölgüsü asimmetrikdir, nəticədə embrionun bir kiçik hüceyrəsi (apikal hüceyrə) və bir böyük hüceyrəsi (bazal hüceyrəsi) var.[24] Kiçik apikal hüceyrə sonda yetkin bitkinin kök, yarpaq və kök kimi quruluşlarının əksəriyyətinə səbəb olur. Daha böyük bazal hüceyrə embrionu endospermə bağlayan bir süspensor əmələ gətirir ki, qida maddələri aralarından keçsin.[25] Bitki embrionunun hüceyrələri bölünməyə və ümumi görünüşləri ilə adlandırılan inkişaf mərhələlərini keçməyə davam edirlər: kürə, ürək və torpedo.[26][27] Qlobus mərhələsində üç əsas toxuma növü (dəri və damar) ayırd edilə bilər. Dəri toxuması bir bitkinin epidermisini və ya xarici örtüyünü, yerüstü toxuması fotosintez, qaynaq saxlama və fiziki dəstək funksiyalarını yerinə yetirən daxili bitki materialını meydana gətirir və damar toxuması ksilem kimi birləşdirici toxuma meydana gətirir.[28] Ürək mərhələsində bir və ya iki kotiledon (cücərti yarpaqları) əmələ gəlir.[29] Meristemlər (kök hüceyrə fəaliyyət mərkəzləri) torpedo mərhələsində inkişaf edir və nəticədə ömrü boyu yetkin bir bitkinin yetkin toxumalarının çoxunu istehsal edəcəkdir. Embrional böyümənin sonunda toxumlar cücərmədən əvvəl ümumiyyətlə hərəkətsiz vəziyyətə gəlir.[30] Embrion cücərməyə (bir toxumdan böyüməyə) və ilk həqiqi yarpağını əmələ gətirməyə başladıqda, fidan və ya cücərmə adlanır.[31][32]

Tədqiqat və texnologiyaRedaktə

Bioloji proseslərRedaktə

Bir çox bitkiheyvan növünün embrionları, kök hüceyrələr, təkamül və inkişaf,[33] hüceyrələrin bölünməsi, və gen ifadəsi kimi mövzuları öyrənmək üçün dünyanın bioloji tədqiqat laboratoriyalarında öyrənilir.[34] Nobel Fiziologiya və Tibb Mükafatına layiq görülmüş embrionlarda edilən elmi kəşflərə misal olaraq, əvvəlcə amfibiya embrionlarında rast gəlinən bir qrup hüceyrə sinfi toxumasını meydana gətirən Spemann-Mangold təşkilatçısı və bədən seqmentlərinə səbəb olan genlər var.[35]

Köməkçi reproduktiv texnologiyalarRedaktə

Köməkçi reproduktiv texnologiyalardan (ART) istifadə edərək embrionların yaradılması və ya manipulyasiyası insanlarda və digər heyvanlarda məhsuldarlıq problemlərinin həlli, habelə kənd təsərrüfatı növlərinin selektiv yetişdirilməsi üçün istifadə olunur.[36] 1987–2015-ci illərdə yalnız Amerika Birləşmiş Ştatlarında, ekstrakorporal gübrələmə daxil olmaqla ART metodları təxminən 1 milyon insanın dünyaya gəlməsi ilə nəticələndi. Digər klinik texnologiyalar, ekstrakorporal gübrələmə-də istifadə üçün embrionlar seçilmədən əvvəl aneuploidiya kimi müəyyən ciddi genetik anomaliyaları aşkar edə bilən preimplantasiya genetik diaqnozunu (PGD) əhatə edir. Bəziləri, potensial bir xəstəlik qarşısının alınması yolu olaraq istifadə edərək insan embrionlarının genetik düzəlişini təklif etdilər, lakin bu, elmi cəmiyyət tərəfindən geniş şəkildə qınandı.[37][38]

ART metodları, inək və donuz kimi təsərrüfat heyvanlarının, istədikləri xüsusiyyətlərə görə seçmə üsulla yetişdirilməsi və ya nəsil sayını artıraraq gəlirliliyini artırmaq üçün də istifadə olunur.[39] Məsələn, təbii çoxalmada inəklər adətən ildə bir buzov istehsal edir, ekstrakorporal gübrələmə isə süd məhsuldarlığını ildə 9–12 dana qədər artırır . Ekstrakorporal gübrələmə və növlər arasında hüceyrə nüvə köçürülməsi (iSCNT) klonlaşdırılması da daxil olmaqla digər ART üsulları, şimal ağ kərgədan çita, və nərə balığı kimi nəsli kəsilməkdə olan və ya həssas növlərin sayını artırmaq cəhdlərində də istifadə olunur.[40]

Bitki və heyvanların biomüxtəlifliyinin yenidən qorunmasıRedaktə

Genetik ehtiyatların kriopreservasiyası, gələcəkdə istifadə üçün qorumaq üçün heyvanlardan və ya bitkilərdən embrionlar, toxumlar və ya qametlər kimi reproduktiv materialların aşağı temperaturda toplanmasını və saxlanmasını əhatə edir.[41] Heyvan növləri üçün bəzi geniş miqyaslı krio-mühafizə səylərinə İngiltərənin dondurulmuş gəmisi də daxil olmaqla dünyanın müxtəlif yerlərində 'dondurulmuş zooparklar' daxildir, Birləşmiş Ərəb Əmirliklərinin Birləşmiş Ərəb Əmirliklərində Nəsli Tükənmək üzrə Vəhşi Yaşam Mərkəzi və ABŞ-dakı San Diego Zooparkında İnstitut Mühafizəsi. 2018-ci ilədək, xüsusilə kütləvi yox olma və ya digər qlobal fövqəladə vəziyyətlərdə bitki bioloji müxtəlifliyini saxlamaq və qorumaq üçün təxminən 1700 toxum ehtiyatı istifadə edilmişdir. Norveçdəki Svalbarddakı Global Seed Vault, ən çox bitki reproduktiv toxuma kolleksiyasına sahibdir, bir milyondan çox nümunə –18 ° C (0 ° F) -də saxlanılır.[42][43][44]

Fosilləşmiş embrionlarRedaktə

Fosilləşdirilmiş heyvan embrionları prekembriyadan məlumdur və Kembri dövründə çox sayda rast gəlinir. Fosilləşmiş dinozavr embrionları belə tapıldı.

İstinadlarRedaktə

  1. ἔμβρυον Arxivləşdirilib 2013-05-31 at the Wayback Machine, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
  2. ἔμβρυος Arxivləşdirilib 2013-05-31 at the Wayback Machine, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
  3. ἐν Arxivləşdirilib 2013-05-31 at the Wayback Machine, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
  4. βρύω Arxivləşdirilib 2013-05-31 at the Wayback Machine, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
  5. βρύω Arxivləşdirilib 2013-05-31 at the Wayback Machine, Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus
  6. "24.6. Fertilization and Early Embryonic Development – Concepts of Biology – 1st Canadian Edition". opentextbc.ca. İstifadə tarixi: 2019-10-30.
  7. "The Role of Biotechnology in Exploring and Protecting Agricultural Genetic Resources". www.fao.org. İstifadə tarixi: 2020-04-15.
  8. Gilbert, Scott F. "The Circle of Life: The Stages of Animal Development". Developmental Biology. 6th Edition (ingilis). 2000.
  9. "DevBio 11e". 11e.devbio.com. 2019-10-30 tarixində orijinalından arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 2019-11-07.
  10. Balinsky, Boris Ivan. An Introduction to Embryology (Fourth). W.B. Saunders Company. 1975. ISBN 0-7216-1518-X.
  11. Heasman, Janet. "Patterning the early Xenopus embryo". Development (ingilis). 133 (7). 2006-04-01: 1205–1217. doi:10.1242/dev.02304. ISSN 0950-1991. PMID 16527985.
  12. Zorn, Aaron M.; Wells, James M. "Vertebrate Endoderm Development and Organ Formation". Annual Review of Cell and Developmental Biology. 25. 2009: 221–251. doi:10.1146/annurev.cellbio.042308.113344. ISSN 1081-0706. PMC 2861293. PMID 19575677.
  13. Nowotschin, Sonja; Hadjantonakis, Anna-Katerina; Campbell, Kyra. "The endoderm: a divergent cell lineage with many commonalities". Development (ingilis). 146 (11). 2019-06-01: dev150920. doi:10.1242/dev.150920. ISSN 0950-1991. PMC 6589075. PMID 31160415.
  14. "Process of Eukaryotic Embryonic Development | The Embryo Project Encyclopedia". embryo.asu.edu. İstifadə tarixi: 2019-11-07.
  15. Lee, Alicia. "Two cheetah cubs were born for the first time by IVF. The breakthrough offers hope for the threatened species". CNN. İstifadə tarixi: 2020-04-15.
  16. Hartenstein, Volker; Stollewerk, Angelika. "The Evolution of Early Neurogenesis". Developmental Cell. 32 (4). 2015-02-23: 390–407. doi:10.1016/j.devcel.2015.02.004. ISSN 1534-5807. PMC 5987553. PMID 25710527.
  17. "Embryo vs. Fetus: The First 27 Weeks of Pregnancy". MedicineNet (ingilis). İstifadə tarixi: 2019-11-07.
  18. Fatira, Effrosyni; Havelka, Miloš; Labbé, Catherine; Depincé, Alexandra; Iegorova, Viktoriia; Pšenička, Martin; Saito, Taiju. "Application of interspecific Somatic Cell Nuclear Transfer (iSCNT) in sturgeons and an unexpectedly produced gynogenetic sterlet with homozygous quadruple haploid". Scientific Reports (ingilis). 8 (1). 2018-04-16: 5997. Bibcode:2018NatSR...8.5997F. doi:10.1038/s41598-018-24376-1. ISSN 2045-2322. PMC 5902484. PMID 29662093.
  19. Kimmel, Charles B.; Ballard, William W.; Kimmel, Seth R.; Ullmann, Bonnie; Schilling, Thomas F. "Stages of embryonic development of the zebrafish". Developmental Dynamics (ingilis). 203 (3). 1995: 253–310. doi:10.1002/aja.1002030302. ISSN 1097-0177. PMID 8589427. (#parameter_ignored)
  20. Sample, Ian. "Scientists use IVF procedures to help save near-extinct rhinos". The Guardian (ingilis). 2019-09-11. ISSN 0261-3077. İstifadə tarixi: 2020-04-15.
  21. "seed | Form, Function, Dispersal, & Germination". Encyclopedia Britannica (ingilis). İstifadə tarixi: 2019-11-09.
  22. "Chapter 12A. Plant Development". biology.kenyon.edu. İstifadə tarixi: 2019-11-09.
  23. Blondin, P. "Logistics of large scale commercial IVF embryo production". Reproduction, Fertility, and Development. 29 (1). January 2016: 32–36. doi:10.1071/RD16317. ISSN 1031-3613. PMID 28278791.
  24. "Agriculture for Impact Embryo Transfer" (ingilis). 2020-07-31 tarixində orijinalından arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 2020-04-15.
  25. Fletcher, Amy Lynn. Bio-Interventions: Cloning Endangered Species as Wildlife Conservation // In Fletcher, Amy Lynn (ed.). Mendel's Ark. Mendel's Ark: Biotechnology and the Future of Extinction (ingilis). Springer Netherlands. 2014. 49–66. doi:10.1007/978-94-017-9121-2_4. ISBN 978-94-017-9121-2.
  26. Hove, Colette A. ten; Lu, Kuan-Ju; Weijers, Dolf. "Building a plant: cell fate specification in the early Arabidopsis embryo". Development (ingilis). 142 (3). 2015-02-01: 420–430. doi:10.1242/dev.111500. ISSN 0950-1991. PMID 25605778.
  27. "Germination and Seedling Emergence". Forage Information System (ingilis). 2016-03-28. İstifadə tarixi: 2019-11-09.
  28. "Vascular Tissue". Biology Dictionary (ingilis). 2018-05-21. İstifadə tarixi: 2019-11-09.
  29. Penfield, Steven. "Seed dormancy and germination". Current Biology (ingilis). 27 (17). 2017-09-11: R874–R878. doi:10.1016/j.cub.2017.05.050. ISSN 0960-9822. PMID 28898656.
  30. "A vast crypt was built to protect humans from the apocalypse. But doomsday might already be here". The Independent (ingilis). 2018-03-04. İstifadə tarixi: 2020-04-15.
  31. "GLOSSARY G". www2.estrellamountain.edu. İstifadə tarixi: 2019-11-09.
  32. "Svalbard Global Seed Vault". Crop Trust (ingilis). İstifadə tarixi: 2020-04-15.
  33. "Experts Are Calling for a Ban on Gene Editing of Human Embryos. Here's Why They're Worried". Time (ingilis). İstifadə tarixi: 2020-04-15.
  34. "Life Cycle - in a nutshell - bryophyte". www.anbg.gov.au (ingilis). İstifadə tarixi: 2019-11-14.
  35. "Plant development - Nutritional dependence of the embryo". Encyclopedia Britannica (ingilis). İstifadə tarixi: 2019-11-14.
  36. "Bryophytes – Biology 2e". opentextbc.ca. İstifadə tarixi: 2019-11-14.
  37. "What are seaweeds?". formosa.ntm.gov.tw. 2019-11-20 tarixində orijinalından arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 2019-11-09.
  38. Cyranoski, David; Ledford, Heidi. "Genome-edited baby claim provokes international outcry". Nature (ingilis). 563 (7733). 2018-11-26: 607–608. Bibcode:2018Natur.563..607C. doi:10.1038/d41586-018-07545-0. PMID 30482929. (#parameter_ignored)
  39. Mummery, Christine; van de Stolpe, Anja; Roelen, Bernard A. J.; Clevers, Hans, eds."Chapter 4 - Of Mice and Men: The History of Embryonic Stem Cells", Stem Cells (Second Edition), Academic Press, 2014-01-01, 69–100, ISBN 9780124115514, İstifadə tarixi: 2019-11-14
  40. Martín-Durán, José M.; Monjo, Francisco; Romero, Rafael. "Planarian embryology in the era of comparative developmental biology". The International Journal of Developmental Biology. 56 (1–3). 2012: 39–48. doi:10.1387/ijdb.113442jm. ISSN 1696-3547. PMID 22450993.
  41. Kumar, Megha; Pushpa, Kumari; Mylavarapu, Sivaram V. S. "Splitting the cell, building the organism: Mechanisms of cell division in metazoan embryos". IUBMB Life. 67 (7). July 2015: 575–587. doi:10.1002/iub.1404. ISSN 1521-6551. PMC 5937677. PMID 26173082.
  42. Jukam, David; Shariati, S. Ali M.; Skotheim, Jan M. "Zygotic Genome Activation in Vertebrates". Developmental Cell. 42 (4). 2017-08-21: 316–332. doi:10.1016/j.devcel.2017.07.026. ISSN 1878-1551. PMC 5714289. PMID 28829942.
  43. "Spemann-Mangold Organizer | The Embryo Project Encyclopedia". embryo.asu.edu. İstifadə tarixi: 2019-11-14.
  44. "The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1995". NobelPrize.org (ingilis). İstifadə tarixi: 2019-11-14.