İçeriğe atla

İnversiyon (evrimsel biyoloji)

Evrimsel gelişim biyolojisinde, inversiyon, hayvanın evrimi sırasında, dorsoventral (DV) ekseni boyunca yapıların ataların biçiminin tersine bir yönelime sahip olduğu hipotezini ifade eder.

İnversiyondan ilk kez 1822'de bir kerevit (eklembacaklı) kesip omurgalı vücut planıyla karşılaştırarak Fransız zoolog Étienne Geoffroy Saint-Hilaire tarafından bahsedildi. Fikir yoğun bir şekilde eleştirildi, ancak periyodik olarak yeniden ortaya çıktı ve şimdi bazı moleküler embriyologlar tarafından destekleniyor.

Tarihçe

1822'de, Fransız zoolog Étienne Geoffroy Saint-Hilaire, eklembacaklılardaki dorsal ve ventral yapıların organizasyonunun memelilerin aksine olduğunu kaydetti. Elli yıl sonra, Darwin'in "modifikasyonla iniş" teorisi ışığında, Alman zoolog Anton Dohrn, bu grupların ventral sinir kordonu ve dorsal kalbi olan modern annelidlerinkine benzer bir vücut planına sahip olan ortak bir atadan kaynaklandığını öne sürdü.[1] İnversiyon hipotezi, her teklif edildiğinde küçümseyen eleştirilerle karşılandı ve periyodik olarak yeniden ortaya çıktı ve reddedildi. Bununla birlikte, bazı modern moleküler embriyologlar, son bulguların inversiyon fikrini desteklediğini ileri sürmektedir.

İnversiyon kanıtı

Dorsoventral yapıların zıt yönelimini gösteren genelleştirilmiş protostom ve kordat vücut planları. Bu yapıların yönelimindeki değişiklikle birlikte TGF-β sinyallerinin (dpp / BMP'ler) ve bunların inhibitörlerinin (sog / Chordin) ekspresyon alanlarının ters çevrilmesidir.
Bir Hemichordata örneği olan Balanoglossus, omurgasızlar ve omurgalılar arasında bir "evrimsel bağlantı" temsil eder.

Protostomların ve kordatların dorsoventral eksenlerinin birbirine göre ters çevrilmiş gibi göründüğü basit gözlemlere ek olarak, moleküler biyoloji, inversiyon hipotezine biraz destek sağlar. En önemli kanıt, bu iki grupta DV ekseninin oluşturulmasında rol oynayan genlerin analizinden gelir.[2] Meyve olarak sinek Drosophila melanogaster, hem de diğer protostomes de, β-tipi transforme edici büyüme faktörü (TGF-β) aile üyesi decapentaplegic (dpp) dorsal olarak ifade edilir ve bastırmak nöral kaderine düşünülmektedir. Embriyonun ventral tarafında, bir dpp inhibitörü, kısa gastrulasyon (sog) eksprese edilir, böylece sinir dokusunun ventral olarak oluşmasına izin verilir. Kordatlarda, dpp homolog BMP-4, embriyonun prospektif ventral (nöral olmayan) kısmında eksprese edilirken, birkaç sog benzeri BMP inhibitörü (Chordin, Noggin, Follistatin) dorsal olarak eksprese edilir.[1]

Diğer desen genleri ayrıca korunmuş ifade alanlarını gösterir. Sinir modelleme genleri vnd, ind, msh ve netrin, Drosophila ventral sinir hücrelerinde ve orta hat mezektoderminde eksprese edilir. Bu genlerin kordat homologları NK2, Gsh1 / 2, Msx1 / 3 ve Netrin, dorsal nöral tüpte eksprese edilir. Ayrıca, tinman / Nkx2-5 geni hem Drosophila (dorsal) hem de kordatlarda (ventral olarak) kalp olacak hücrelerde çok erken eksprese edilir.[1]

Kaynakça

  1. ^ a b c Gerhart, J. (2000). "Inversion of the chordate body axis: Are there alternatives?". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 97 (9): 4445-8. 
  2. ^ "A common plan for dorsoventral patterning in Bilateria". Nature. 380 (6569): 37-40. 1996. 

İlgili Araştırma Makaleleri

Evrim, popülasyondaki gen ve özellik dağılımının nesiller içerisinde seçilim baskısıyla değişmesidir. Bazen dünyanın evrimi, evrenin evrimi ya da kimyasal evrim gibi kavramlardan ayırmak amacıyla organik evrim ya da biyolojik evrim olarak da adlandırılır. Evrim, modern biyolojinin temel taşıdır. Bu teoriye göre hayvanlar, bitkiler ve Dünya'daki diğer tüm canlıların kökeni kendilerinden önce yaşamış türlere dayanır ve ayırt edilebilir farklılıklar, başarılı nesillerde meydana gelmiş genetik değişikliklerin bir sonucudur.

<span class="mw-page-title-main">Yarasa</span> Chiroptera takımında sınıflandırılan memeliler

Yarasalar, ön ayakları kanat olarak uyarlanmış ve doğal olarak gerçekten uçabilen Chiroptera takımında sınıflandırılan memelilerdir. Yarasalar, üzerleri zar ve patagium ile kaplı çok uzun ve yayılmış parmaklarıyla kuşlardan daha kolay manevra yaparak uçabilirler. En küçük yaşayan memeli olduğu da iddia edilen yabanarısı yarasası 29 ila 34 mm. boyunda, 15 cm. kanat açıklığına sahip ve 2 ila 2,6 gram ağırlığındadır. En büyük yarasalar da "uçan tilki" adı verilen Pteropus cinsi yarasalardır. Acerodon jubatus türü 1,6 kg ağırlığındadır ve kanat açıklığı 1,7 m'yi bulur.

<span class="mw-page-title-main">Serotonin</span> Nörotransmitter

Serotonin, insanda mutluluk, canlılık ve zindelik hissi veren bir nörotransmitterdir. Eksikliğinde depresif, yorgun, sıkılgan bir ruh hali görülür. Yapısal olarak monoamin grubuna girer ve triptofan aminoasiti ile triptofan hidroksilaz enziminin tepkimesi sonucu sentezlenir.

<span class="mw-page-title-main">Parkinson hastalığı</span> beynin alt kısımlarındaki gri cevher çekirdeklerinin bozukluğuna bağlı bir sinir sistemi hastalığıdır

Parkinson hastalığı (PH) veya kısaca Parkinson, başlıca merkezî sinir sisteminin etkilendiği, uzun süreli bir nörodejeneratif hastalıktır ve hem motor hem de motor olmayan sistemleri etkiler. Semptomlar genellikle yavaş yavaş ortaya çıkar ve hastalık ilerledikçe motor olmayan semptomlar daha yaygın hale gelir.

<span class="mw-page-title-main">Dopamin</span> Hem hormon hem de nörotransmitter olarak işlev gören organik kimyasal

Dopamin, hücrelerde ve canlılarda önemli rol oynayan nöromodülatör bir moleküldür. Çoğu hayvanda ve bazı bitkilerde sentezlenir. Katekolamin ve feniletilamin familyasından olan bir organik bileşiktir. Beyin ve böbreklerde sentezlenen L-DOPA molekülünden bir adet karboksil grubunun çıkarılmasıyla sentezlenen bir amindir. Dopamin, merkezi sinir sisteminde nörotransmiter olarak görev yapar. Nörotransmitterler beynin belirli bölgelerinde sentezlenir, ancak sistemsel olarak birçok bölgeyi etkilerler. Beyin, biri ödül sisteminde önemli bir rol oynayan birkaç farklı dopamin yolağı içerir. Hafıza, hareket, motivasyon, ruh hali ve dikkat süresi dahil olmak üzere birçok vücut fonksiyonunda rol oynar. Genellikle yapılması durumunda sonucunda ödül beklenen eylemler ve aktiviteler, beyindeki dopamin seviyesini artırır. Birçok bağımlılık yapan ilaç dopamin seviyelerini arttırarak çalışır.

<span class="mw-page-title-main">Majör depresif bozukluk</span> Düşük benlik saygısı ve normalde eğlenceli aktivitelere ilgi veya zevk kaybı ile birlikte her şeyi kapsayan düşük ruh hali

Majör depresif bozukluk, majör depresyon veya klinik depresyon, en az iki hafta boyunca, farklı türden günlük hadise ve tecrübeler karşısında, sabit bir şekilde düşük ruh halinde bulunulması ile karakterize edilen bir zihinsel hastalıktır. Hastalık, tıbbi teşhisi ancak bir uzman tarafından konulabilecek bir hastalıktır. Hastalık, halk arasında kullanılan depresif olma durumu ile alakalı olmayıp, bu ruh hallerinden her yönden ve tamamen ayrılan bir hastalık türüdür.

<span class="mw-page-title-main">Gözün evrimi</span>

Gözün evrimi, taksonlarda geniş ölçekte rastlanan özel bir homolog organ örneği olarak anlamlı bir çalışma konusudur. Gözün görsel pigmentler gibi bazı bileşenleri ortak bir atadan geliyor gibidir. Yani bu pigmentler, hayvanlar farklı dallara ayrılmadan evvel evrimlerini tamamlamıştır. Bununla birlikte görüntü oluşturma yeteneğine sahip, karmaşık gözler, aynı proteinler ve genetik malzeme kullanılarak birbirinden bağımsız olarak 50 ila 100 kere evrimleşmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Protein birincil yapısı</span>

Peptit ve proteinlerin birincil yapısı, bu moleküllerin yapı birimleri olan amino asitlerin doğrusal sırası veya daha genel olarak, bir proteini oluşturan atomlar arasındaki kovalent bağların spesifikasyonudur.

Beyin plastisitesi veya nöral plastisite olarak da bilinen nöroplastisite, beynin yapısal veya fizyolojik değişikliklere uğrama yeteneğidir. Nöroplastisitenin bir zamanlar sadece çocukluk döneminde olduğu düşünülüyordu, ancak 20. yüzyılın ikinci yarısında yapılan araştırmalar beynin birçok yönünün yetişkinlik döneminde bile değişebildiğini gösterdi. Yine de, çocuk beyni yetişkin beyninden daha yüksek plastisiteye sahiptir.

Nörofarmakoloji, ilaçların sinir sistemindeki hücresel işlevini ve davranışı etkileyen nöral mekanizmaları araştıran bilim dalıdır. Nörofarmakolojinin davranışsal ve moleküler olmak üzere iki ana alt dalı vardır. Davranışsal nörofarmakoloji, ilaç bağımlılığı ve bağımlılığının insan beynini nasıl etkilediğinin incelenmesi de dahil olmak üzere ilaçların insan davranışını nasıl etkilediğine odaklanır. Moleküler nörofarmakoloji, nöronların ve nörokimyasal etkileşimleri incelemenin yanı sıra nörolojik fonksiyon üzerinde faydalı etkileri olan ilaçların geliştirilmesi genel amacını taşır. Bu alanların her ikisi de yakından bağlantılıdır, çünkü her ikisi de merkezi ve periferik sinir sistemlerindeki nörotransmitterler, nöropeptitler, nörohormonlar, nöromodülatörler, enzimler, ikinci haberciler, ortak taşıyıcılar, iyon kanalları ve reseptör proteinlerinin etkileşimleri ile ilgilidir. Bu etkileşimleri inceleyen araştırmacılar, ağrı, Parkinson hastalığı ve Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklar, psikolojik bozukluklar, bağımlılık gibi birçok farklı nörolojik bozukluğu tedavi etmek için ilaçlar geliştirirler.

Nörodejenerasyon, nöronların ölümü de dahil olmak üzere nöronların ilerleyen yapı veya fonksiyon kaybıdır. Nörodejeneratif süreçlerin bir sonucu olarak amiyotrofik lateral skleroz, Parkinson hastalığı, Alzheimer hastalığı, ölümcül ailesel uykusuzluk ve Huntington hastalığı gibi birçok nörodejeneratif hastalık ortaya çıkar. Bu tür hastalıklar tedavi edilemez ve nöron hücrelerinin ilerleyici dejenerasyonu ve / veya ölümüyle sonuçlanır. Araştırmalar ilerledikçe, bu hastalıkları hücre altı düzeyde birbirleriyle ilişkilendiren birçok benzerlik ortaya çıkmaktadır. Bu benzerliklerin keşfedilmesi, birçok hastalığı aynı anda iyileştirebilecek terapötik ilerlemeler için umut vermektedir. Atipik protein düzenekleri ve uyarılmış hücre ölümü dahil olmak üzere farklı nörodejeneratif bozukluklar arasında birçok paralellik vardır. Nörodejenerasyon, molekülerden sistemik olana kadar birçok farklı nöronal devre seviyesinde bulunabilir.

<span class="mw-page-title-main">Spinal müsküler atrofi</span> nadir görülen konjenital nöromüsküler bozukluk

Spinal müsküler atrofi (SMA), motor nöronların kaybı ve ilerleyici kas erimesi ile sonuçlanan nadir görülen bir nöromüsküler bozukluktur. Genellikle bebeklik veya erken çocukluk döneminde teşhis edilir ve tedavi edilmezse bebek ölümlerinin en yaygın genetik nedenidir. Ayrıca hastalığın daha hafif bir seyirli bir türü yaşamın ilerleyen dönemlerinde ortaya çıkabilir. Ortak özellik, önce kol, bacak ve solunum kaslarının etkilendiği istemli kasların ilerleyici zayıflığıdır. İlişkili problemler arasında zayıf baş kontrolü, yutma güçlüğü, skolyoz ve eklem kontraktürleri yer alabilir.

BRCA, meme ve yumurtalık kanseri yatkınlık genleri olarak bilinen ve 1990'lı yıllarda Mary-Claire King tarafından keşfedilen BRCA1 ve BRCA2 genleri meme ve yumurtalık kanseri ile ilgili DNA hasarının onarımında görevli tümör baskılayıcı genlerdir.

Sinir sistemlerinin evrimi, hayvanlarda sinir sistemlerinin ilk gelişimine kadar uzanır. Nöronlar, hareketli tek hücreli ve kolonyal ökaryotlarda bulunan aksiyon potansiyellerinin mekanizmasını uyarlayarak çok hücreli hayvanlarda özel elektrik sinyal hücreleri olarak geliştirildi. Karmaşık protozoalarda bulunanlar gibi birçok ilkel sistem, hareketlilik ve hayatta kalmak için gerekli diğer yönler için elektriksel olmayan sinyalleme kullanır. Veriler, mesajlaşma için kimyasal bir gradyan kullanan bu sistemlerin bugün bilinen elektrik sinyal hücrelerine dönüştüğünü gösteriyor.

Ödül sistemi ; teşvik edicilik özelliği, çağrışımsal öğrenme ve pozitif değere sahip duygulardan sorumlu bir grup nöral yapıdır. Ödül, bir uyaranın iştah (yaklaşma) ve tüketme davranışlarına yol açan çekici ve güdüsel özellikleridir. Ödüllendirici bir uyaran şu şekilde tanımlanmaktadır: "Bizi ona yaklaşmaya ve onu tüketmeye yöneltme potansiyeli olan her uyaran, nesne, olay, aktivite veya durum; tanımı gereği bir ödüldür". Edimsel koşullamada ödüllendirici uyaranlar, olumlu pekiştireç olarak işlev görürler fakat bu ifadenin tersi de doğrudur; olumlu pekiştireçler ödüllendiricidir.

<span class="mw-page-title-main">Yerküre tarihi</span> Dünya gezegeninin oluşumundan günümüze değişimi ve gelişimi

Yerküre tarihi, yerkürenin oluşumundan günümüze kadar olan süreci ele alır ve tarihin coğrafi, biyolojik ve jeolojik unsurlarını kapsar. Yerküre tarihinin incelenmesi, birçok disiplinin bir araya gelmesini gerektirir. Bu disiplinler arasında jeoloji, biyoloji, paleontoloji, kimya, fizik ve astronomi gibi alanlar yer alır. Doğa bilimlerinin neredeyse bütün dalları, sürekli jeolojik değişim ve evrimle dolu yerküre geçmişindeki ana olayların anlaşılmasına katkıda bulunmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Taş adam sendromu</span>

Taş adam sendromu ; kas, tendon ve ligament gibi fibröz bağ dokularının kemik dokusuna dönüştüğü ve oldukça nadir görülen bir bağ dokusu hastalığıdır. Bir organ sisteminin başka bir organ sistemine dönüştüğü görülen tek tıbbi durumdur. Tedavisi veya çaresi olmayan ciddi ve sakatlayıcı bir hastalıktır.

<span class="mw-page-title-main">Biyolojinin ana hatları</span> Vikimedya liste maddesi

Biyoloji - Yaşamı inceleyen doğa bilimi. Odaklandığı alanlar arasında yapı, işlev, büyüme, köken, evrim, dağılım ve taksonomi yer alır.

<span class="mw-page-title-main">Beta-laktamaz</span> enzim sınıfı

Beta-laktamazlar (β-laktamazlar) bakteriler tarafından üretilen ve penisilinler, sefalosporinler, sefamisinler, monobaktamlar ve karbapenemler (ertapenem) gibi beta-laktam antibiyotiklere karşı çoklu direnç sağlayan enzimlerdir, ancak karbapenemler beta-laktamaza karşı nispeten dirençlidir. Beta-laktamaz, antibiyotiklerin yapısını bozarak antibiyotik direnci sağlar. Bu antibiyotiklerin hepsinin moleküler yapılarında ortak bir unsur vardır: beta-laktam (β-laktam) halkası olarak bilinen dört atomlu bir halka. Laktamaz enzimi hidroliz yoluyla β-laktam halkasını kırarak molekülün antibakteriyel özelliklerini devre dışı bırakır.