Sea Urchin Embryo Development

Kråkeboller vise embryonale utviklingsstadier som er svært lik de av pattedyr. Siden 1875, da tyske biologen Oskar Hertwig først observert en kråkebolle sperm befrukte et egg, har forskerne brukt dyr som en modell for å studere befruktning og utvikling. Kråkeboller er ideelle for cellen forskning på grunn av sine eggceller og rsquo; åpenhet og letthet som deres utviklingsstadier kan observeres.

Befruktning og Egg Activation

Kråkebolla sperm initierer en acrosome reaksjon når det kommer i kontakt med egg gelé, lage enzymer som hjelper i nedbryting av egg & rsquo; s tøft ytre laget og la sædcellene å trenge gjennom. Når et sperm kommer i kontakt med et egg, det genetiske materialet i begge cellene binder, og den nye zygote utvikler en fysisk barriere som kalles befruktning konvolutt, en fase kalt en langsom blokk med polyspermy. Den befruktning konvolutten hemmer videre sperm penetrasjon, sikre stabilitet i kråkebollen & # 039; s tidlige utviklingsstadier.

cleavage

Cleavage markerer den perioden de embryonale celler dele inn i nye celler som kalles blastomeres. Tidlig i dette stadiet er cellene oppviser reduktiv divisjon, noe som betyr at, mens en celle kan dele, betyr volumet av de to resulterende dattercellene ikke øke. Dette fører til et økende antall celler uten en økning i størrelsen av embryoet. Ved slutten av dette trinn blir embryoet en morula, en solid ball av blastomeres dannet fra spalting.

blastula

Mot slutten av av spaltning og før gastrulation, kommer inn i embryo blastula trinnet, det punkt hvor cellene organisere til en ball rundt et væskefylt hulrom kjent som blastocoel. I dette trinn, frembringer embryoet klekking enzymer som desintegrerer den befruktning konvolutten. Bakterie lag, som til slutt fører til den karakteristiske vev av epidermis og nervesystemet, og archenteron, et hulrom som utvikler seg til kråkebollen & rsquo; s fordøyelsessystemet, blir synlig.

gastrula

I gastrulastadiet, blir bakterie lag flyttet inn i nye stillinger, noe som ytterligere fremme utviklingen av epidermis og nervesystemet. I en prosess som kalles invagination, folder archenteron i å danne kråkebolle & # 039; s munn og tarm. Mesenchyme celler, som er vandrende i embryoet, ordner seg til det som til slutt blir kråkebollen & # 039; s spicules, som er "bein" som komponerer exoskeleton. Ved slutten av gastrulastadiet, blir embryoet en mobil sjøpinnsvin larve, i stand til å mate seg selv.

vitenskapelige Bidrag

I 1982, biokjemiker Tim Hunt bestemt at et bestemt protein, cyclin, var til stede hver gang embryonale kråkebolle celler fordelt. Videre forskning bekreftet at cyclin spiller en viktig rolle i menneskelig celledeling også, en monumental oppdagelse innen kreftforskning fordi kreft er forårsaket av en form for ukontrollert celledeling. Forskere teste mange eksperimentelle kreftmedisiner på kråkebolle embryoer. Kråkebolle forskning også gitt verdifulle gjennombrudd i måten forskerne forstår deoksy-Ribo-nukleinsyre (DNA) og stamceller.