การชักนำตัวอ่อนเป็นกระบวนการปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนต่างๆ ของตัวอ่อน ซึ่งส่วนหนึ่งส่งผลต่อชะตากรรมของอีกส่วนหนึ่ง แนวคิดนี้หมายถึงเอ็มบริโอทดลอง
บทความนี้กล่าวถึงคำถามที่สำคัญและยากคำถามหนึ่งของวิทยาศาสตร์นี้ว่า "การเหนี่ยวนำของตัวอ่อนหมายความว่าอย่างไร"
ประวัติศาสตร์เล็กน้อย
ปรากฏการณ์การชักนำของตัวอ่อนถูกค้นพบในปี 1901 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน เช่น Hans Spemann และ Hilda Mangold เป็นครั้งแรกที่มีการศึกษากระบวนการนี้โดยใช้ตัวอย่างของเลนส์ในสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำในสถานะตัวอ่อน ประวัติศาสตร์ได้เก็บตัวอย่างและการทดลองมากมายในหัวข้อนี้ ซึ่งอิงตามทฤษฎีของ Spemann
สมมติฐาน
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การชักนำตัวอ่อนเป็นกระบวนการปฏิสัมพันธ์ระหว่างส่วนต่างๆ ของตัวอ่อน ตามสมมติฐาน มีเซลล์จำนวนหนึ่งที่ทำหน้าที่ในเซลล์อื่นๆ เป็นตัวจัดระเบียบที่กระตุ้นการเปลี่ยนแปลงในการพัฒนา เพื่อให้เห็นภาพกระบวนการนี้ชัดเจนยิ่งขึ้น นักวิทยาศาสตร์ในทศวรรษที่ 20ของศตวรรษที่ผ่านมาได้ทำการทดลองหลายชุด ซึ่งเราจะหารือในรายละเอียดเพิ่มเติมในภายหลัง
การทดลองของ Hans Spemann
จากการทดลองของเขา ดร. Spemann ได้เปิดเผยรูปแบบที่ว่าการพัฒนาเกิดขึ้นจากการพึ่งพาอวัยวะบางส่วนอย่างเข้มงวดกับอวัยวะอื่นๆ ทำการทดลองกับไทรทัน Spemann ได้ทำการปลูกถ่ายส่วนหนึ่งของริมฝีปากบลาสโตปอร์จากด้านหลังของตัวอ่อนตัวหนึ่งไปยังช่องท้องของอีกตัวหนึ่ง เป็นผลให้ในสถานที่ที่มีการปลูกถ่ายอวัยวะการก่อตัวของตัวอ่อนใหม่เริ่มต้นขึ้น โดยปกติท่อประสาทจะไม่เกิดขึ้นในช่องท้อง
จากประสบการณ์ แพทย์สรุปว่ามีผู้จัดงานที่มีอิทธิพลต่อการพัฒนาร่างกายต่อไป อย่างไรก็ตาม ผู้จัดงานสามารถเริ่มได้ก็ต่อเมื่อกรงมีความสามารถเท่านั้น มันหมายความว่าอะไร? ความสามารถเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นความสามารถของวัสดุที่ทำให้เกิดโรคในการเปลี่ยนแปลงชะตากรรมที่สันนิษฐานได้ภายใต้อิทธิพลของอิทธิพลประเภทต่างๆ เมื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์เชิงอุปนัยในคอร์ดชนิดต่างๆ นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปว่ามีลักษณะเฉพาะหลายประการในด้านและข้อกำหนดของความสามารถของสิ่งมีชีวิตต่างๆ กล่าวคือ ผู้จัดงานจะดำเนินการหากเซลล์ยอมรับตัวเหนี่ยวนำได้ แต่ในสิ่งมีชีวิตทั้งหมด กระบวนการนี้เกิดขึ้นในรูปแบบต่างๆ
มาสรุปกัน: การพัฒนาของสิ่งมีชีวิตเป็นกระบวนการลูกโซ่ ถ้าไม่มีเซลล์ใดเซลล์หนึ่ง จะไม่สามารถก่อตัวอีกเซลล์หนึ่งไม่ได้ การเหนี่ยวนำของตัวอ่อนจะค่อยๆ กำหนดรูปแบบและความแตกต่างของอวัยวะต่างๆ นอกจากนี้ กระบวนการนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างรูปลักษณ์ภายนอกของบุคคลที่กำลังพัฒนา
งานวิจัยฮิลดาแมนโกลด์
ฮานส์ สปีมันน์นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา - ฮิลดา แมนโกลด์ ด้วยความคล่องแคล่วอันน่าทึ่ง เธอสามารถทำการทดลองที่ซับซ้อนหลายชุดกับตัวอ่อนนิวท์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 มม.) การแยกเนื้อเยื่อชิ้นเล็กๆ ออกจากตัวอ่อนตัวหนึ่ง เธอจึงย้ายเนื้อเยื่อไปยังตัวอ่อนของอีกสายพันธุ์หนึ่ง นอกจากนี้ สำหรับการปลูกถ่าย เธอเลือกบริเวณของตัวอ่อนที่เกิดการก่อตัวของเซลล์ ซึ่งต่อมาจะมีการสร้างชั้นของเชื้อโรค เอ็มบริโอที่มีชิ้นส่วนของเอ็มบริโออีกชิ้นที่ปลูกถ่ายไว้บนนั้นประสบความสำเร็จในการพัฒนาต่อไป และเนื้อเยื่อที่ต่อกิ่งทำให้เกิดร่างกายใหม่ กอปรด้วยหลัง กระดูกสันหลัง หน้าท้อง และศีรษะ
การทดลองมีความสำคัญอย่างไร? ในระหว่างนั้น Mangold ได้พิสูจน์ว่ามีการเหนี่ยวนำของตัวอ่อน สิ่งนี้เป็นไปได้เพราะไซต์ขนาดเล็กมีคุณสมบัติพิเศษเหล่านี้ จึงถูกเรียกว่าผู้จัดงาน
ประเภทการเหนี่ยวนำ
มีสองประเภท: การเหนี่ยวนำที่แตกต่างกันและการเหนี่ยวนำที่มีเอกภาพ มันคืออะไรและแตกต่างกันอย่างไร? ประเภทแรกคือกระบวนการที่เซลล์ที่ปลูกถ่ายถูกบังคับให้สร้างตัวเองใหม่ให้มีจังหวะเดียวกัน กล่าวคือ ทำให้เกิดอวัยวะใหม่บางชนิด ประการที่สองกระตุ้นการเปลี่ยนแปลงในเซลล์โดยรอบ ส่งเสริมสื่อให้พัฒนาไปในทิศทางเดียวกัน
กระบวนการเซลลูล่าร์ขั้นพื้นฐาน
เพื่อความชัดเจนยิ่งขึ้น ดูตารางด้านล่าง เราขอแนะนำให้ใช้ตัวอย่างของเธอเพื่อศึกษากระบวนการหลักในเซลล์ของการเหนี่ยวนำตัวอ่อน
| รูปแบบการโต้ตอบมือถือ | การศึกษาปกติโครงสร้าง | ผลของการละเมิด |
| การเคลื่อนไหว | การก่อตัวของท่อประสาทระหว่างการเคลื่อนไหวของเซลล์สืบพันธุ์ปฐมภูมิ | การรบกวนการก่อตัวของท่อประสาท, การละเมิดโครงสร้าง |
| คัดเลือกพันธุ์ | พื้นฐานของอวัยวะ | ขาดอวัยวะ |
| เลือกตาย | การแยกนิ้ว การตายของเซลล์เยื่อบุผิวในระหว่างการรวมตัวของตาเพดานปาก กระบวนการทางจมูก ฯลฯ | ปากแหว่ง ปากแหว่ง ใบหน้า ไส้เลื่อนกระดูกสันหลัง |
| การยึดเกาะ | การก่อตัวของท่อประสาทจากแผ่นประสาท ฯลฯ | การรบกวนการก่อตัวของท่อประสาท, การละเมิดโครงสร้าง |
| ข้น | การก่อตัวของแขนขา | หายไปหรือมีแขนขาเกิน |
การปรากฎของปรากฏการณ์นี้พบได้ในระยะต่าง ๆ ของการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต ขณะนี้กำลังศึกษาการเหนี่ยวนำตัวอ่อน