معلومة

كيف يعرف الجنين مكان نمو الأطراف وما إلى ذلك


على سبيل المثال لديك خلية أو مجموعة من الخلايا بالفعل. تنقسم هذه الخلية (الخلايا) وبعد عدة أسابيع يكون لديك كائن حي نامي ، على سبيل المثال إنسان له أطراف ، والعديد من الأعضاء المختلفة وما إلى ذلك. ومع ذلك ، كيف تعرف الخلايا أين أعلى ، وأسفل ، ويسار ، ويمين وما إلى ذلك؟ أعلم أنه يمكن تحديد اليسار واليمين بوضوح في الفيزياء ، على سبيل المثال من خلال تجربة Wu للتحقق من حدوث انتهاك التكافؤ حقًا.

لكن كيف تحدد الخلايا تلك الاتجاهات؟ ما هي الآليات التي تمكنهم من النمو في اتجاه معين وإخبار الخلايا الأخرى بالحصول على خاصية معينة؟


قد ترغب في النظر في "علم الأحياء التطوري - التطوري"، الذي يتعامل مع كيفية تطور الجنين إلى كائن حي مكتمل النمو.

وهكذا ، من خلال تحديد اندماجي هوية مناطق معينة من الجسم ، تحدد جينات Hox مكان نمو الأطراف وأجزاء الجسم الأخرى في الجنين أو اليرقة النامية. إن المثل الأعلى لجين صندوق الأدوات هو Pax6 / بلا عيون ، والذي يتحكم في تكوين العين في جميع الحيوانات. لقد وجد أنه ينتج عيونًا في الفئران و ذبابة الفاكهة ، حتى لو تم التعبير عن الفأر Pax6 / بلا عيون في ذبابة الفاكهة.

باختصار ، هناك سلسلة من التنشيطات الجينية التي تحدد الجسم بشكل تدريجي في مناطق مختلفة. في البداية ، هناك ثلاث مناطق فقط (الرأس والجسم والذيل) ، ثم يتم تقسيمها إلى أقسام محددة بدقة أكثر فأكثر.

يمكنك التفكير في هذه الأقسام على أنها إحداثيات GPS للجسم. يعني الجمع الجيني عند نقطة معينة أن أحد الأطراف سينمو هناك.

يمكنك البحث في جين "Sonic Hedgehog" ، والذي سمح للعلماء بإنتاج نمو غامض على رأس ذبابة الفاكهة.

الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو ذلك يتم تعيين / بناء كل كائن حي باستخدام نفس مجموعة أدوات الجينات. الجينات التي تحدد مكان جناح ذبابة الفاكهة تحدد أيضًا مكان وجود الذراع البشرية.


"تعرف" الخلايا الجنينية مكان وجودها بالنسبة لبعضها البعض عن طريق الإشارات الكيميائية ، كما هو الحال عند البالغين. تُعرف هذه الجزيئات باسم المورفوجينات (تشمل الأمثلة المحددة القنفذ الصوتي و β-catenin). تحدد كمية المورفوجين في منطقة من الخلايا الجين الذي يتم تشغيله وبالتالي ما الذي يتطور إليه. ويختلف المقدار حسب بعدهم عن مصدر المورفوجين. على الرغم من AFAIK ، فإن العلماء لا يفهمون تمامًا آلياتهم حتى الآن (مثل كيفية تشتتهم ، وكيف يتم الاحتفاظ بالتركيزات المختلفة بشكل صارم ، وما إلى ذلك).

أما بالنسبة للأذرع وما إلى ذلك ، فإن الخلايا الأولى غير متخصصة (الخلايا الجذعية). إنهم "يحددون" الأمر الذي يصبح في وقت مبكر كيف يتم ترتيبهم. تذكر أن "لأعلى ولأسفل ولليسار ولليمين" نسبي بالنسبة لهم وليس بمحيطهم. أول كرة مجوفة متعددة الخلايا من الخلايا الجذعية ، الأريمة ، تنفصل إلى طبقات جرثومية مميزة أثناء تكوين المعدة - الأديم الظاهر ، الأديم المتوسط ​​، الأديم الباطن. تتطور كل طبقة من هذه الطبقات إلى شيء مختلف عند المزيد من التقسيم. ما يتطور بعد ذلك هو في الأساس دودة ، تتكون من سلسلة من "المقاطع" المتكررة (الجسيدات) ذات منطقة الرأس والذيل المميزة. الجسديات هي في البداية غير متمايزة. مهمة تحديد الجزء الذي يصبح ما يقع على جينات Hox. لذلك ، على سبيل المثال ، يصبح جزء واحد الرأس ، والآخر يصبح الذراع والحزام الصدري ، وآخر يصبح ضلعًا + فقرة ، وما إلى ذلك. يتم ترتيب جينات Hox في مجموعات داخل الحمض النووي بالنسبة إلى التي يتم التعبير عنها أولاً. أول جين هوكس هو للرأس على سبيل المثال ، بينما الأخير هو لطرف الذيل (الجزء العلوي من العصعص عند البشر). على الرغم من أن هذه المجموعات غالبًا ما تتكرر في نوع من الحماية من الفشل الزائدة عن الحاجة. هذه الصفحة من جامعة يوتا تشرح ذلك جيدًا. من المفيد أن تنظر إلى التطور الجنيني على أنه أصداء أكثر أو أقل للتطور في تقديم سريع.


كنت أرغب في إضافة بعض المراجع المفيدة. الإصدار السادس من كتاب Gilbert Developmental Biology متاح على رف كتب NCBI. إنها قديمة بعض الشيء (2000) ، لكن الكثير من المعلومات لا تزال ذات صلة. يمكنك البحث في هذا الكتاب المدرسي عن مصطلحات محددة ولكن لا يمكنك التصفح.

هناك أيضًا مشروع علمي / أزياء تعاوني بين أخوات ستوري ، يُدعى Primitive Streak ، والذي يوثق المراحل الأولى من التطور البشري.

بالنسبة لأي عملية تنموية معينة ، هناك عدد من الجينات التي يتم تنشيطها و / أو تعطيلها في تلك المرحلة والتي تحدد كيف ومتى تنمو الهياكل. يمكن للأحداث تحديد المحاور أيضًا ؛ على سبيل المثال ، يتم تحديد المحور الظهري / البطني للجنين من خلال كيفية زرع الكيسة الأريمية الجنينية في جدار الرحم. يتم تحديد المحور الأيسر-الأيمن من الجسم من خلال الاتجاه الذي ينتقل فيه السائل عبر بنية تسمى العقدة ، والتي يتم توجيهها بواسطة هياكل تشبه الشعر تسمى الأهداب. إذا كان التدفق العقدي إلى الوراء ، فإن أعضائك الداخلية سوف تتبدل الجوانب ، وتسمى انقلاب الموقع.

بالعودة إلى مثال الأطراف ... في رباعيات الأطراف ، أو الحيوانات ذات الأطراف الأربعة ، فإن المنطقة التي تظهر فيها الأطراف تعتمد على التعبير الجيني Hox ، وما إذا كانت ستصبح طرفًا أماميًا (ذراعين) أو طرفًا خلفيًا (أرجل) يتم تحديدها إما بواسطة Tbx5 أو التعبير الجيني Tbx4 ، على التوالي.

يتم تحديد المحور القريب-البعيد (القريب = نحو الجذع ؛ البعيد = بعيدًا عن الجذع) عن طريق التعبير الجيني لـ FGF ، والذي يحفز تكوين بنية تسمى حافة الأديم الظاهر القمي (AER).

يتم تحديد المحور الأمامي الخلفي (من الرأس إلى الذيل) عن طريق التعبير الجيني للقنفذ الصوتي في منطقة تسمى منطقة نشاط الاستقطاب (ZPA).

يتم تحديد المحور الظهري البطني (الأمامي الخلفي ؛ أو الجزء الخلفي من اليد / الذراع - راحة اليد / داخل الذراع) بواسطة الجين Wnt7a الذي يتم التعبير عنه على الجانب الظهري.

يتم تحديد نمو الطرف عن طريق التعبير الجيني Hox.

يعتمد تكوين الأرقام (الإصبع) على موت الخلايا بين الأصابع - تبدأ الأيدي على شكل مكفف ، مثل البط ، ثم تتسبب الجينات مثل BMPs في موت الخلايا بين الأصابع.

شروط للبحث عن مزيد من التفاصيل ، حيث إنني لا أملك رصيدًا كافيًا من الشوارع هنا لنشر أكثر من رابطين حتى الآن:

  • ملخص اللقطة: طرف رباعي الأرجل (كتاب جيلبرت)
  • قمة الأديم الظاهر القمي (AER)
  • منطقة نشاط الاستقطاب (ZPA)
  • مقلوبة الموضع
  • جينات Hox

نعم ، تعد جينات Hox ضرورية لتحديد الموقع ولكن النمو الفعلي للأطراف يتم تحديده بواسطة سلسلة من البروتين وعوامل أخرى. يحتوي الطرف القريب على fgf (عوامل نمو الخلايا الليفية) wnt (ابحث عن مسار wnt) ومستويات عالية من حمض الريتونيك حيث تظهر الأطراف البعيدة wnt عالية لـ fgf وقليلًا من RA. الجين الصوتي الذي تحدث عنه القنفذ في الإجابة الأخرى له علاقة بالأمام (لأعلى) / خلفي (لأسفل) من autopod (الأرقام ، الرسغيات). فيما يتعلق بالبطني الظهري سيكون الجاني


يبدأ الجنين حياته كخلية واحدة. تنقسم بشكل متكرر لتشكيل كرة من الخلايا وتبدأ في تغيير الشكل. بعد أربعة أسابيع أصبح لديها دماغ وعمود فقري. في ستة أسابيع يكون لديه أطراف ويبدأ قلبه في النبض. في الأسبوع 12 ، يبدو وكأنه طفل صغير.

يتغير شكل الأطفال مع نموهم لأن أجزاء من الجسم تنمو بسرعات مختلفة. ينمو الدماغ بشكل أسرع في البداية ، وهذا هو سبب امتلاك الأطفال لرؤوس كبيرة. تنمو العضلات والعظام لاحقًا. يتباطأ معدل النمو أثناء الطفولة ، لكنه يرتفع مرة أخرى عند سن البلوغ.


تطور الحيتان: مثال على تقارب خطوط الأدلة

أحد الأشياء التي أجدها شخصياً ممتعة للغاية حول النظرية التطورية هو الحدس المضاد لبعض التنبؤات التي تقوم بها. أحد الأمثلة المفضلة شخصيًا ، والذي غالبًا ما أستخدمه لتوضيح كيف يجعل التطور مفهومًا لتقارب خطوط الأدلة ، هو تطور الحوت (الحيتان). دعونا نضع "المشكلة" التي تفرضها علينا البيولوجيا التطورية:

  • الحوتيات الحديثة الثدييات - يغذون صغارهم في الرحم من خلال المشيمة ، ويولدون صغارًا ، ويطعمون الأطفال حديثي الولادة بالحليب - جميع سمات البيولوجيا القياسية للثدييات.
  • الثدييات رباعيات الأطراف - كائنات حية بأربعة أطراف. تظهر حياة الثدييات في السجل الأحفوري على أنها ابتكار داخل رباعيات الأرجل ، لذا فإن الثدييات "متداخلة ضمن مجموعة" أشكال رباعيات الأرجل. ليست كل رباعيات الأرجل من الثدييات (البرمائيات ، على سبيل المثال) ولكن جميع الثدييات هي رباعيات الأرجل.
  • رباعيات الأرجل بشكل عام ساكن الأرض مخلوقات. إن امتلاك أربعة أطراف للحركة هو تكيف قائم على الأرض بشكل واضح.

تكمن "المشكلة" ، بالطبع ، في أن الحيتان الحديثة ليست أرضية بالتأكيد ، كما أنها ليست لها أربعة أطراف - فلديها زعانف أماميتان وذيل ، مع عدم وجود أطراف خلفية في الأفق. ومع ذلك فهي من الثدييات التي تفرض يد التطور كما كانت. وهكذا يتم جر التطور ، تحت الاحتجاج ، إلى التنبؤ بأن الحيتان الحديثة ، كثدييات ، تنحدر ، مع تعديل ، من أسلاف أسلاف أرضيين رباعي الأرجل. يثير هذا التوقع على الفور مجموعة من الأسئلة غير المريحة: أين ذهبت أطرافهم الخلفية؟ كيف حصلوا على ثقب في أعلى رؤوسهم عندما يكون لدى الثدييات الأخرى فتحتان في مقدمة وجوههم؟ كيف انتقلوا إلى الولادة في الماء؟ ماذا حدث لأسنان حيتان البالين؟ ماذا حدث لشعر الثدييات المميزة؟ وما إلى ذلك وهلم جرا. في بعض النواحي ، يخلق التفكير التطوري حول الحيتان صعوبات أكثر مما يبدو أنه يحلها.

ومع ذلك ، فإن هذه الصعوبات هي مادة العلم. إذا كان "تخميننا المتعلم" عن السلالة الأرضية رباعية الأرجل للحيتان صحيحًا ، فإن الدليل سيظهر أن هذه التحولات ، رغم أنها قد تبدو صعبة ، حدثت بالفعل على الطريق لتصبح "حيتان حقًا".


أصابع اليدين والقدمين والقدمين

في الأسبوع الثامن من الحمل ، يكون لدى طفلك حزام بين أصابع يديه وقدميه. خلال الأسابيع القليلة المقبلة ، سيختفي الحزام وستنمو أصابع اليدين والقدمين لفترة أطول وأقل غليظة. بحلول الأسبوع الحادي عشر ، سيكون لدى طفلك 10 أرقام مميزة على يديه وقدميه.

تبدأ أظافر اليدين والقدمين في التكون بحلول 14 أسبوعًا وتكتمل خلال الأشهر الثلاثة الأخيرة من الحمل & # 8211 أظافر الأصابع بحلول الأسبوع 34 وأظافر القدمين بحلول 38 أسبوعًا. على الرغم من كونها صغيرة بشكل رائع ، إلا أن أظافر الأصابع قد تنمو لفترة طويلة جدًا بينما لا يزال طفلك في رحمك & # 8211 لدرجة أنه قد يحتاج إلى تقليم أظافره الأول بعد الولادة بوقت قصير. هذه المسامير الصغيرة يمكن أن تكون حادة!


البيولوجيا التطورية الاختبار النهائي لأسئلة الاختيار من متعدد

1) الاختلافات الجينية - يمكن أن تنشأ من خلال الانقسام الاختزالي والطفرات.

2) المواد الخلوية الداخلية - محتويات السيتوبلازم
السابق. يمكن أن يحدث إذا لم تصطف الخلايا في منتصف الخلية أثناء الانقسام ، فإنه يتسبب في سحب السيتوبلازم بطريقة مضحكة ويؤدي إلى عدم توزيع السيتوبلازم بالتساوي.

خزان الخلايا الجذعية = خلايا غير متمايزة - & gt تمايز لأول مرة

يسمح إعادة التخصص بتجديد الأنسجة النباتية. تم إثبات ذلك من خلال تجربة قام بها ستيوارد. كان هدفه هو حل هذا السؤال عن طريق تجديد جزرة كاملة من خلية لحاء. كان Steward ناجحًا من خلال هذه التجربة.

PGC (الخلايا الجرثومية البدائية) = يقيم في الجنين (2 ن) مما يؤدي إلى ظهور خلايا الخط الجرثومي. ثم يسافرون إلى GONADS.

المناسل: أنثى = المبايض ، ذكر = الخصية

OOGENESIS: تتميز بالنمو الشديد
أنثى: المبيض - & gtOogonia (2N) ---------- & gt (طور الانقسام الاختزالي) البويضة الأولية (2N)2) ------- & GT (الانقسام الاختزالي I) البويضة الثانوية (2N2/2) ------- & gt (meiosis II) ootid (1N) ------ & gt (matures) Ovum (ناضجة بيضة (تحتوي على صفار) + 3 أجسام قطبية (تختلف في الحجم + لا تحتوي على صفار) )

التولد المنوي: يتميز بفقدان المحتوى السيتوبلازمي
الذكر: الخصية - & gtSpermatogonia (2N) ----- & gt (يدخل طور الانقسام الاختزالي الأول) الخلية المنوية الأولية (2N)2) - & GT (الانقسام الاختزالي I) الخلية المنوية الثانوية (2N2/2) ----- & gt (meiosis II) Spermatid (1N) عبر عملية spermogenesis تصبح Spermatozoa

ملاحظة: لا يقتصر Spermatogonium على عكس oogonia ، وأن الخلايا المنوية الأولية لها نفس حجم بعضها البعض على عكس تكوين البويضات

1. تنشيط الجاميت - & gt يشكّل جهاز جولجي الخيوط الأكرزومية. يتسبب إطلاق الحيوانات المنوية في حدوث تغييرات مثل حركة السوط المتنقلة.

2. يؤدي ارتباط مستقبلات الحيوانات المنوية والبويضات إلى ترتيب القشرة

3. يتشكل الغلاف المحي لأنه يرفع عن سطح الخلية.
* بمثابة غشاء مسور للبيضة.

4. يتشكل V.E في غشاء أكثر صلابة حيث يُحبس رأس الحيوانات المنوية ، ويُسمى غلاف الإخصاب (يحدث في غضون 20-30 ثانية)

5. أثناء حدوث كل هذا ، تقترب الحيوانات المنوية والبويضة من بعضهما البعض داخل السيتوبلازم لتشكيل الزيجوت ثنائي الصبغة (يحدث في غضون 30 دقيقة)


نمو الجنين: مراحل النمو

بداية الحمل هي في الواقع اليوم الأول من آخر دورة شهرية لك. وهذا ما يسمى بعمر الحمل ، أو عمر الحيض. إنه قبل أسبوعين تقريبًا من موعد حدوث الحمل فعليًا. على الرغم من أنه قد يبدو غريباً ، فإن تاريخ اليوم الأول من آخر دورة شهرية لك سيكون تاريخًا مهمًا عند تحديد تاريخ الولادة. سيسألك مقدم الرعاية الصحية الخاص بك عن هذا التاريخ وسيستخدمه لمعرفة مدى تقدمك في الحمل.

كيف يعمل الحمل؟

يمر جسمك كل شهر بدورة إنجابية يمكن أن تنتهي بإحدى طريقتين. سيكون لديك إما فترة الحيض أو الحمل. تحدث هذه الدورة باستمرار خلال سنوات الإنجاب - من سن البلوغ في سنوات المراهقة إلى سن اليأس في حوالي سن الخمسين.

في الدورة التي تنتهي بالحمل ، هناك عدة خطوات. أولاً ، تستعد مجموعة من البويضات (تسمى البويضات) لمغادرة المبيض للإباضة (إطلاق البويضة). يتطور البيض في أكياس صغيرة مملوءة بالسوائل تسمى بصيلات. فكر في هذه البصيلات على أنها حاويات صغيرة لكل بويضة غير ناضجة. من بين هذه المجموعة من البيض ، سيصبح المرء ناضجًا ويستمر خلال الدورة. ثم تقوم هذه البصيلة بقمع جميع البصيلات الأخرى في المجموعة. تتوقف البصيلات الأخرى عن النمو في هذه المرحلة.

يفتح الجريب الناضج الآن ويطلق البويضة من المبيض. هذا هو التبويض. تحدث الإباضة بشكل عام قبل أسبوعين من بدء الدورة الشهرية التالية. إنه عمومًا في منتصف دورتك.

بعد الإباضة ، يتطور الجريب المفتوح (الممزق) إلى بنية تسمى الجسم الأصفر. هذا يفرز (يطلق) هرمونات البروجسترون والإستروجين. يساعد البروجسترون في تحضير بطانة الرحم. هذه البطانة هي المكان الذي تستقر فيه البويضة الملقحة في النمو. إذا لم تحملي أثناء الدورة ، فهذه البطانة هي ما يتم إلقاؤه أثناء الدورة الشهرية.

في المتوسط ​​، يحدث الإخصاب بعد حوالي أسبوعين من آخر دورة شهرية لك. عندما تخترق الحيوانات المنوية البويضة ، تحدث تغيرات في الغلاف البروتيني للبويضة لمنع الحيوانات المنوية الأخرى من الدخول.

في لحظة الإخصاب ، يكتمل التركيب الجيني لطفلك ، بما في ذلك جنسه. يعتمد جنس طفلك على نوعية الحيوانات المنوية التي تخصب البويضة في لحظة الحمل. بشكل عام ، لدى النساء مزيج وراثي من XX والرجال لديهم XY. بصفتك الأم ، فإنك تزود كل بويضة بعلامة X. يمكن أن يكون كل حيوان منوي إما X أو Y. إذا كانت البويضة المخصبة والحيوانات المنوية عبارة عن مزيج من X و Y ، فهو صبي. إذا كان هناك اثنان Xs ، فهي فتاة.

ماذا يحدث بعد الحمل مباشرة؟

في غضون 24 ساعة بعد الإخصاب ، تبدأ البويضة في الانقسام بسرعة إلى العديد من الخلايا. يبقى في قناة فالوب لمدة ثلاثة أيام بعد الحمل. ثم تستمر البويضة المخصبة (تسمى الآن خلية أريمية) في الانقسام لأنها تمر ببطء عبر قناة فالوب إلى الرحم. بمجرد الوصول إلى هناك ، تكون وظيفتها التالية هي الالتصاق ببطانة الرحم. وهذا ما يسمى بالزرع.

قبل الانغراس ، تنفجر الخلية الأريمية من غلافها الواقي. عندما تتلامس الخلية الأريمية مع بطانة الرحم ، يتبادل الهرمونان لمساعدة الخلية الأريمية على الالتصاق. تلاحظ بعض النساء وجود نزيف دم خفيف (نزيف خفيف) خلال يوم أو يومين عند حدوث الزرع. هذا أمر طبيعي ولا يجب أن تقلق بشأنه. في هذه المرحلة ، تصبح بطانة الرحم أكثر سمكًا ويتم إغلاق عنق الرحم (الفتحة بين الرحم وقناة الولادة) بسدادة من المخاط.

في غضون ثلاثة أسابيع ، تشكل خلايا الخلايا الأريمية في النهاية كرة صغيرة أو جنينًا. بحلول هذا الوقت ، تكونت الخلايا العصبية الأولى للطفل.

لقد مر طفلك النامي بالفعل ببعض التغييرات في الاسم في الأسابيع القليلة الأولى من الحمل. بشكل عام ، يُطلق على طفلك اسم الجنين منذ الحمل وحتى الأسبوع الثامن من النمو. بعد الأسبوع الثامن ، يُطلق على الطفل اسم الجنين حتى يولد.

في أي وقت مبكر يمكنني معرفة أنني حامل؟

من لحظة الحمل ، سيكون هرمون الغدد التناسلية المشيمية البشرية (hCG) موجودًا في دمك. يتم إنتاج هذا الهرمون من الخلايا التي تشكل المشيمة (مصدر غذاء لطفلك في الرحم). إنه أيضًا الهرمون الذي تم اكتشافه في اختبار الحمل. على الرغم من وجود هذا الهرمون منذ البداية ، إلا أن تكوينه داخل جسمك يستغرق وقتًا. عادة ما يستغرق الأمر من ثلاثة إلى أربعة أسابيع من اليوم الأول من آخر دورة شهرية لك حتى تزيد hCG بما يكفي لاكتشافها من خلال اختبارات الحمل.

متى يجب أن أتواصل مع مقدم الرعاية الصحية الخاص بي بشأن الحمل الجديد؟

سيطلب منك معظم مقدمي الرعاية الصحية الانتظار للحضور لتحديد موعد حتى تحصل على اختبار حمل منزلي إيجابي. تكون هذه الاختبارات دقيقة للغاية بمجرد أن يكون لديك ما يكفي من هرمون hCG المنتشر في جميع أنحاء جسمك. يمكن أن يكون هذا بعد أسابيع قليلة من الحمل. من الأفضل الاتصال بمقدم الرعاية الصحية الخاص بك بمجرد إجراء اختبار حمل إيجابي لتحديد موعدك الأول.

عند الاتصال ، قد يسألك مقدم الرعاية الصحية الخاص بك عما إذا كنت تتناولين فيتامين ما قبل الولادة. تحتوي هذه المكملات على ما يسمى حمض الفوليك. من المهم أن تحصلي على 400 ميكروغرام على الأقل من حمض الفوليك يوميًا أثناء الحمل للتأكد من أن الأنبوب العصبي لطفلك (بداية دماغ الطفل وعموده الفقري) يتطور بشكل صحيح. يقترح العديد من مقدمي الرعاية الصحية أن تتناولي فيتامينات ما قبل الولادة مع حمض الفوليك حتى عندما لا تكونين حاملاً. إذا كنتِ لا تتناولين فيتامينات ما قبل الولادة قبل الحمل ، فقد يطلب منك مقدم الخدمة البدء في أقرب وقت ممكن.

ما هو الجدول الزمني لنمو طفلي؟

سيتغير طفلك كثيرًا خلال فترة الحمل النموذجية. ينقسم هذا الوقت إلى ثلاث مراحل ، تسمى الثلث. كل فصل دراسي عبارة عن مجموعة من ثلاثة أشهر تقريبًا. من المحتمل أن يتحدث معك مقدم الرعاية الصحية الخاص بك عن نمو طفلك من حيث الأسابيع. لذا ، إذا كان حملك ثلاثة أشهر ، يكون عمرك حوالي 12 أسبوعًا.

ستلاحظين تغيرات واضحة في طفلك وفي نفسك خلال كل ثلاثة أشهر.

تقليديًا ، نفكر في الحمل على أنه عملية تستغرق تسعة أشهر. ومع ذلك ، هذا ليس هو الحال دائمًا. الحمل الكامل المدة 40 أسبوعًا ، أو 280 يومًا. اعتمادًا على الأشهر التي تكونين فيها حاملاً (بعضها أقصر وبعضها أطول) والأسبوع الذي تحملين فيه ، قد تكونين حاملاً لمدة تسعة أشهر أو 10 أشهر. هذا طبيعي وصحي تمامًا.

بمجرد أن تقتربي من نهاية الحمل ، هناك العديد من أسماء الفئات التي قد تسمعينها بخصوص عندما تدخلين في المخاض. تقسم هذه الملصقات الأسابيع القليلة الماضية من الحمل. كما أنهم معتادون على البحث عن بعض المضاعفات عند الأطفال حديثي الولادة. قد يكون الأطفال الذين يولدون في فترة مبكرة أو قبل ذلك أكثر عرضة لخطر التنفس أو السمع أو مشاكل التعلم من الأطفال الذين يولدون بعد بضعة أسابيع في الإطار الزمني الكامل. عندما تنظر إلى هذه التصنيفات ، من المهم أن تعرف كيفية كتابتها. قد ترى الأسبوع أولاً (38) ثم سترى رقمين مفصولين بعلامة الشرطة المائلة (6/7). يشير هذا إلى عدد الأيام التي تكون فيها حاليًا في أسبوع الحمل. لذا ، إذا رأيت 38 6/7 ، فهذا يعني أنك في اليوم السادس من الأسبوع الثامن والثلاثين.

تنقسم الأسابيع القليلة الأخيرة من الحمل إلى المجموعات التالية:

  • المدى المبكر: 37 0/7 أسبوعًا حتى 38 6/7 أسبوعًا.
  • فصل دراسي كامل: 39 0/7 أسبوعًا حتى 40 6/7 أسبوعًا.
  • مصطلح متأخر: 41 0/7 أسبوعًا حتى 41 6/7 أسبوعًا.
  • فترة ما بعد: 42 0/7 أسابيع وما بعدها.

تحدث إلى مقدم الرعاية الصحية الخاص بك حول أي أسئلة قد تكون لديك حول عمر الحمل وتاريخ الولادة.

مراحل النمو شهرًا بعد شهر في فترة الحمل

الفصل الأول

يمتد الفصل الأول من الحمل إلى 12 أسبوعًا. عادة ما تكون هذه الأشهر الثلاثة الأولى من الحمل. خلال هذا الفصل من الحمل ، سيتغير طفلك من مجموعة صغيرة من الخلايا إلى جنين يبدأ بملامح الطفل.

الشهر الأول (الأسابيع 1 إلى 4)

مع نمو البويضة المخصبة ، يتشكل حولها كيس ضيق للماء ، يمتلئ تدريجيًا بالسوائل. وهذا ما يسمى بالكيس الأمنيوسي ، وهو يساعد في تبطين نمو الجنين.

خلال هذا الوقت ، تتطور المشيمة أيضًا. المشيمة عبارة عن عضو دائري مسطح ينقل العناصر الغذائية من الأم إلى الطفل وينقل الفضلات من الطفل. فكر في المشيمة كمصدر غذاء لطفلك طوال فترة الحمل.

في الأسابيع القليلة الأولى ، يتشكل الوجه البدائي بهالات سوداء كبيرة للعيون. يتطور الفم والفك السفلي والحلق. تتشكل خلايا الدم وستبدأ الدورة الدموية. سيضرب الأنبوب الصغير & quotheart & quot 65 مرة في الدقيقة بنهاية الأسبوع الرابع.

بحلول نهاية الشهر الأول ، يكون طول طفلك حوالي 1/4 بوصة - أصغر من حبة الأرز.

الشهر 2 (الأسابيع 5 إلى 8)

تستمر ملامح وجه طفلك في التطور. تبدأ كل أذن على شكل طية صغيرة من الجلد في جانب الرأس. تتشكل براعم صغيرة تنمو في نهاية المطاف في الذراعين والساقين. كما تتشكل أصابع اليدين والقدمين والعينين.

تم تشكيل الأنبوب العصبي (المخ والحبل الشوكي والأنسجة العصبية الأخرى للجهاز العصبي المركزي) بشكل جيد الآن. يبدأ الجهاز الهضمي والأعضاء الحسية في التطور أيضًا. يبدأ العظم في استبدال الغضروف.

يكون رأس طفلك كبيرًا بالنسبة لبقية جسده في هذه المرحلة. في حوالي 6 أسابيع ، يمكن عادةً اكتشاف دقات قلب طفلك.

بعد الأسبوع الثامن ، يُطلق على طفلك اسم الجنين بدلاً من الجنين.

بحلول نهاية الشهر الثاني ، يبلغ طول طفلك حوالي بوصة واحدة ويزن حوالي 1/30 أونصة.

الشهر 3 (الأسابيع 9 إلى 12)

تم تشكيل ذراعي طفلك ويديه وأصابعه وقدميه وأصابعه بالكامل. في هذه المرحلة ، يبدأ طفلك في الاستكشاف قليلاً عن طريق القيام بأشياء مثل فتح وإغلاق قبضتيه وفمه. بدأت أظافر اليدين والقدمين في التطور وتشكلت الأذنان الخارجية. بدايات الأسنان تتشكل تحت اللثة. تتطور أيضًا الأعضاء التناسلية لطفلك ، ولكن يصعب التمييز بين جنس الطفل في الموجات فوق الصوتية.

بحلول نهاية الشهر الثالث ، يكون طفلك قد اكتمل تشكيله. جميع الأعضاء والأطراف (الأطراف) موجودة وستستمر في التطور لتصبح وظيفية. كما تعمل الدورة الدموية والجهاز البولي لدى الطفل وينتج الكبد الصفراء.

في نهاية الشهر الثالث ، يبلغ طول طفلك حوالي 4 بوصات ويزن حوالي أونصة واحدة.

نظرًا لأن التطور الأكثر أهمية لطفلك قد حدث ، فإن فرصتك في الإجهاض تنخفض بشكل كبير بعد ثلاثة أشهر.

الفصل الثاني

غالبًا ما يُنظر إلى هذا الجزء الأوسط من الحمل على أنه أفضل جزء من التجربة. بحلول هذا الوقت ، من المحتمل أن يكون أي غثيان الصباح قد تلاشى وتلاشى الانزعاج من الحمل المبكر. سيبدأ الطفل في تطوير ملامح وجهه خلال هذا الشهر. قد تبدأ أيضًا في الشعور بالحركة بينما ينقلب طفلك ويدور في الرحم. خلال هذا الفصل ، يكتشف الكثير من الناس جنس الجنين. يتم إجراء ذلك عادةً أثناء فحص التشريح (فحص بالموجات فوق الصوتية يفحص النمو البدني لطفلك) في حوالي 20 أسبوعًا.

الشهر 4 (الأسابيع 13 إلى 16)

قد تكون نبضات قلب طفلك الآن مسموعة من خلال أداة تسمى دوبلر. أصابع اليدين والقدمين محددة جيدًا. يتم تشكيل الجفون والحواجب والرموش والأظافر والشعر. تصبح الأسنان والعظام أكثر كثافة. يمكن لطفلك حتى أن يمص إبهامه ، ويتثاءب ، ويتمدد ويصنع الوجوه.

بدأ الجهاز العصبي في العمل. تم الآن تطوير الأعضاء التناسلية والأعضاء التناسلية بشكل كامل ، ويمكن لطبيبك أن يرى بالموجات فوق الصوتية إذا كان لديك ولد أو بنت.

بحلول نهاية الشهر الرابع ، يبلغ طول طفلك حوالي 6 بوصات ويزن حوالي 4 أونصات.

الشهر الخامس (الأسابيع 17 إلى 20)

في هذه المرحلة ، قد تشعرين أن طفلك يتحرك. ينمي طفلك عضلاته ويمارسها. تسمى هذه الحركة الأولى التسريع ويمكن أن تشعر وكأنها رفرفة.

يبدأ الشعر في النمو على رأس الطفل. أكتاف طفلك وظهره وصدغه مغطاة بشعر ناعم ناعم يسمى الزغب. يحمي هذا الشعر طفلك وعادة ما يتساقط في نهاية الأسبوع الأول من عمر الطفل.

جلد الطفل مغطى بطبقة بيضاء تسمى vernix caseosa. يُعتقد أن هذه المادة تحمي بشرة طفلك من التعرض الطويل للسائل الأمنيوسي. يتم إلقاء هذا الطلاء قبل الولادة مباشرة.

بحلول نهاية الشهر الخامس ، يبلغ طول طفلك حوالي 10 بوصات ويزن من 1/2 إلى 1 رطل.

الشهر 6 (الأسابيع 21 إلى 24)

إذا كان بإمكانك النظر إلى داخل الرحم لطفلك الآن ، فسترى أن بشرة طفلك ضاربة إلى الحمرة ، والتجاعيد والأوردة مرئية من خلال بشرة الطفل الشفافة. تظهر بصمات أصابع الأطفال والقدمين. في هذه المرحلة ، تبدأ الجفون بالانفصال وتفتح العينان.

يستجيب الطفل للأصوات عن طريق تحريك النبض أو زيادته. قد تلاحظ حركات الرجيج إذا كان الطفل يعاني من الفواق.

إذا وُلد طفلك قبل الأوان ، فقد يعيش بعد الأسبوع الثالث والعشرين مع العناية المركزة.

بحلول نهاية الشهر السادس ، يبلغ طول طفلك حوالي 12 بوصة ويزن حوالي 2 رطل.

الشهر السابع (من 25 إلى 28 من الأسابيع)

سيستمر طفلك في النضوج ويطور احتياطيات من دهون الجسم. في هذه المرحلة ، يكون سمع الطفل مكتمل النمو. يغير الطفل وضعه بشكل متكرر ويستجيب للمنبهات ، بما في ذلك الصوت والألم والضوء. يبدأ السائل الأمنيوسي في التقلص.

إذا ولدت قبل الأوان ، فمن المرجح أن يبقى طفلك على قيد الحياة بعد الشهر السابع.

في نهاية الشهر السابع ، يبلغ طول طفلك حوالي 14 بوصة ويزن من 2 إلى 4 أرطال.

الربع الثالث

هذا هو الجزء الأخير من حملك. قد تميل إلى بدء العد التنازلي حتى موعد ولادتك وتأمل أن يأتي مبكرًا ، لكن كل أسبوع من هذه المرحلة الأخيرة من النمو يساعد طفلك على الاستعداد للولادة. خلال الثلث الثالث من الحمل ، سيزداد وزن طفلك بسرعة ، مما يضيف دهونًا في الجسم تساعد بعد الولادة.

تذكري ، على الرغم من أن الثقافة الشعبية تذكر فقط تسعة أشهر من الحمل ، فقد تكونين في الواقع حاملاً لمدة 10 أشهر. الحمل النموذجي الكامل هو 40 أسبوعًا ، ويمكن أن يأخذك إلى الشهر العاشر. من الممكن أيضًا أن تتجاوزي موعد استحقاقك بأسبوع أو أسبوعين (41 أو 42 أسبوعًا). سيراقبك مقدم الرعاية الصحية الخاص بك عن كثب مع اقترابك من موعد ولادتك. إذا تجاوزت موعد ولادتك ، ولم تدخل في المخاض العفوي ، فقد يحفزك مزودك. هذا يعني أنه سيتم استخدام الأدوية لتجعلك تدخل في المخاض وتنجب الطفل. تأكد من التحدث إلى مقدم الرعاية الصحية الخاص بك خلال هذا الفصل حول خطة الولادة الخاصة بك.

الشهر الثامن (من 29 إلى 32 من الأسابيع)

سيستمر طفلك في النضوج ويطور احتياطيات من دهون الجسم. قد تلاحظ أن طفلك يركل أكثر. يتطور دماغ الطفل بسرعة في هذا الوقت ، ويمكن لطفلك أن يرى ويسمع. تم تطوير معظم الأنظمة الداخلية بشكل جيد ، لكن الرئتين قد لا تزالان غير ناضجتين.

يبلغ طول طفلك حوالي 18 بوصة ويزن 5 أرطال.

الشهر التاسع (من 33 إلى 36 من الأسابيع)

خلال هذه المرحلة ، سيستمر طفلك في النمو والنضج. تقترب الرئتان من التطور الكامل في هذه المرحلة.

يتم تنسيق ردود أفعال طفلك بحيث يمكنه أن يرمش ويغلق عينيه ويدير رأسه ويمسك بقوة ويستجيب للأصوات والضوء واللمس.

يبلغ طول طفلك حوالي 17 إلى 19 بوصة ويزن من 5 & # 189 رطلاً إلى 6 & # 189 رطلاً.

الشهر 10 (الأسابيع 37 إلى 40)

في هذا الشهر الأخير ، يمكنكِ الدخول في المخاض في أي وقت. قد تلاحظ أن طفلك يتحرك بشكل أقل بسبب ضيق المساحة. في هذه المرحلة ، ربما تغير وضع طفلك استعدادًا للولادة. من الناحية المثالية ، يكون رأس الطفل في الرحم. قد تشعر بعدم الارتياح الشديد في هذه الفترة الزمنية الأخيرة حيث ينزل الطفل إلى حوضك ويستعد للولادة.

طفلك مستعد للقاء العالم في هذه المرحلة.

يبلغ طول طفلك حوالي 18 إلى 20 بوصة ويزن حوالي 7 أرطال.

تمت آخر مراجعة بواسطة أخصائي طبي في كليفلاند كلينك في 16/04/2020.

مراجع

  • الكلية الأمريكية لأطباء النساء والتوليد. كيف ينمو جنينك أثناء الحمل. تم الوصول إليه في 17/4/2020.
  • جمعية الحمل الأمريكية. نمو الجنين. تم الوصول إليه في 17/4/2020.
  • مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها. أثناء الحمل. تم الوصول إليه في 17/4/2020.
  • وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية ، مكتب صحة المرأة. مراحل الحمل. تم الوصول إليه في 17/4/2020.

كليفلاند كلينك هي مركز طبي أكاديمي غير هادف للربح. يساعد الإعلان على موقعنا في دعم مهمتنا. نحن لا نصادق على المنتجات أو الخدمات التي لا تتبع كليفلاند كلينك. سياسة

كليفلاند كلينك هي مركز طبي أكاديمي غير هادف للربح. يساعد الإعلان على موقعنا في دعم مهمتنا. نحن لا نصادق على المنتجات أو الخدمات التي لا تتبع كليفلاند كلينك. سياسة

كليفلاند كلينك هي مركز طبي أكاديمي غير هادف للربح. يساعد الإعلان على موقعنا في دعم مهمتنا. نحن لا نصادق على المنتجات أو الخدمات التي لا تتبع كليفلاند كلينك. سياسة

المعاهد والخدمات ذات الصلة

معهد صحة النساء والتوليد وأمراض النساء
أطفال كليفلاند كلينك & # 39 s

كليفلاند كلينك هي مركز طبي أكاديمي غير هادف للربح. يساعد الإعلان على موقعنا في دعم مهمتنا. نحن لا نصادق على المنتجات أو الخدمات التي لا تتبع كليفلاند كلينك. سياسة

كليفلاند كلينك هي مركز طبي أكاديمي غير هادف للربح. يساعد الإعلان على موقعنا في دعم مهمتنا. نحن لا نصادق على المنتجات أو الخدمات التي لا تتبع كليفلاند كلينك. سياسة

كليفلاند كلينك هي مركز طبي أكاديمي غير هادف للربح. يساعد الإعلان على موقعنا في دعم مهمتنا. نحن لا نصادق على المنتجات أو الخدمات التي لا تتبع كليفلاند كلينك. سياسة

كليفلاند كلينك هي مركز طبي أكاديمي غير هادف للربح. يساعد الإعلان على موقعنا في دعم مهمتنا. نحن لا نصادق على المنتجات أو الخدمات التي لا تتبع كليفلاند كلينك. سياسة

كليفلاند كلينك هي مركز طبي أكاديمي غير هادف للربح. يساعد الإعلان على موقعنا في دعم مهمتنا. نحن لا نصادق على المنتجات أو الخدمات التي لا تتبع كليفلاند كلينك. سياسة


الأسبوع 1

اليوم الأول (E1.0)

المرحلة 1 - التسميد

مرحلة Theiler 2 - مرحلة تقسيم البيض 2-4 خلايا. المنطقة الشفافة موجودة. يحدث الانقسام الأول في حوالي 24 ساعة. العمر الجنيني = 1 dpc (النطاق 1-2.5 dpc)

اليوم الثاني (E2.0)

مرحلة Theiler 3 - Morula (مبكرًا إلى مضغوط تمامًا) 4-16 خلية. المنطقة الشفافة موجودة. توجد عادة في قناة البيض باتجاه الموصل الأنبوبي الرحمي. العمر الجنيني = 2 dpc (النطاق 1-3.5 dpc)

اليوم الثالث (E3.0)

Theiler المرحلة 4 - الكيسة الأريمية (ظاهر ICM) 16-40 خلية مضغوطة. المنطقة الشفافة موجودة. يتطور الجنين من التوتية إلى الكيسة الأريمية. دليل مبكر على التجويف المحبب.

في مرحلة الكيسة الأريمية (منطقة سليمة) توجد كتلة خلوية داخلية مميزة وطبقة خارجية من خلايا الأديم الظاهر. يقع عادة في تجويف الرحم. العمر الجنيني = 3 dpc (النطاق 2-4 dpc)

اليوم الرابع (E4.0)

المرحلة الخامسة من Theiler - الكيسة الأريمية (المنطقة الشفافة غائبة) الكيسة الأريمية الخالية من المنطقة. يقع دائمًا داخل تجويف الرحم.

العمر الجنيني = 4 dpc (المدى 3-5.5 dpc)

مرحلة التيلر 6 - إرفاق الكيسة الأريمية. غرسات الكيسة الأريمية ، أول دليل على خلايا الأديم الباطن الجنينية التي تغطي السطح التكويني لكتلة الخلايا الداخلية. العمر الجنيني = 4.5 dpc (النطاق 4-5.5 dpc)

اليوم الخامس (E5.0)

المرحلة السابعة - غرس وتشكيل اسطوانة البيض. Ectoplacental cone appears. Rapid increase in the number of inner cell mass cells leading to the formation of the epiblast with subsequent growth to form the egg cylinder. The proximal or visceral cells (opposite side from the trophoblastic cap) are cuboidal in shape. Primary endoderm lines the mural trophectoderm. Embryonic age = 5 dpc (range 4.5-6 dpc)

Differentiation of egg cylinder. Implantation site 2x3mm.The maternal tissue is invaded by trophoblast (primary) giant cells and the ectoplacental cone is invaded by maternal blood. Differentiation of the egg cylinder into embryonic and extra-embryonic regions and the formation of the pro-amniotic cavity. Reichert's membrane, which is non-cellular and secreted by the distal endoderm, first appears. Embryonic age = 6 dpc (range 5-6.5 dpc)

Day 5 (E5.5)

E5.5 Nodal signaling from the epiblast induces distal visceral endoderm (DVE) formation that will establish embryo anterior–posterior axis. & # 916 & # 93

Day 6 (E6.0)

Stage 9a Advanced Endometrial Reaction. Advanced egg-cylinder stage with the first evidence of an embryonic axis. Clear morphological distinction between the embryonic and extra-embryonic ectoderm. The ectoplacental cone is further invaded by maternal blood and the original lumen of the uterine crypt has disappeared. Equivalent Downs and Davies Stage : PS (pre-streak)

Stage 9b Advanced Endometrial Reaction. Late in this stage gastrulation begins, producing the first mesodermal cells. Equivalent Downs and Davies Stage : ES (early streak)

Day 6.5 (E6.5)

  • قلب - earliest heart precursors are 50 founder cells located on both sides of the midline in the epiblast of early gastrula stage embryos Ε]

Day 7 (E7.0)

Stage 10a Amnion. Tissue at the posterior end of the primitive streak bulges into the pro-amniotic cavity and forms the amniotic fold (Equivalent Downs and Davies stage: MS, mid-streak)

Stage 10b Amnion. In the mesoderm of the posterior amniotic fold small cavities coalesce to form a single cavity, the exocoelom Embryonic age = 7.0 dpc (range 6.5-7.5 dpc)

Stage 10c . Amnion. The allantoic bud first appears, gastrulation continues and the node becomes visible. Embryonic age = 7.0 dpc (range 6.5-7.5 dpc) (Equivalent Downs and Davies stages: MS - LS, mid-streak to late streak)

Day 7 (E7.5)

Stage 11a Neural Plate, Presomite stage The amniotic cavity is now sealed off into three distinct cavities - the amniotic cavity, the exocoelom and the ectoplacental cleft. The neural plate is defined anteriorly and the head process is developing. In the midline, subjacent to the neural groove, the notochodal plate is visible. Embryonic age = 7.5 dpc (range 7.25-8 dpc) Equivalent Downs and Davies stages: OB-EB (no allantoic bud to early allantoic bud) LB-EHF-LHF (late allantoic bud to early head fold to late head fold)

Stage 11b Neural Plate, Presomite stage. The allantoic bud elongates. Embryonic age = 7.5 dpc (range 7.25-8 dpc) . Equivalent Downs & Davies stages: OB-EB (no allantoic bud to early allantoic bud) LB-EHF-LHF (late allantoic bud to early head fold to late head fold)

Stage 11c Neural Plate, Presomite stage. The rostral part of the neural plate begins to enlarge to form the head folds. The neural groove is visible. Embryonic age = 7.5 dpc (range 7.25-8 dpc) Equivalent Downs and Davies stages: OB-EB (no allantoic bud to early allantoic bud) LB-EHF-LHF (late allantoic bud to early head fold to late head fold)

Stage11d Neural Plate, Presomite stage. Head folds continue to enlarge and the foregut pocket begins to form. Embryonic age = 7.5 dpc (range 7.25-8 dpc)  LB-EHF-LHF (late allantoic bud to early head fold to late head fold) . Equivalent Downs & Davies stages: OB-EB (no allantoic bud to early allantoic bud)

  • قلب - migration of anterior lateral plate mesoderm towards midline, forms a linear heart tube. & # 919 & # 93

Some Recent Findings

  • The formation of the thumb requires direct modulation of Gli3 transcription by Hoxa13ΐ] "In the tetrapod limb, the digits (fingers or toes) are the elements most subject to morphological diversification in response to functional adaptations. However, despite their functional importance, the mechanisms controlling digit morphology remain poorly understood. Here we have focused on understanding the special morphology of the thumb (digit 1), the acquisition of which was an important adaptation of the human hand. To this end, we have studied the limbs of the Hoxa13 mouse mutant that specifically fail to form digit 1. We show that, consistent with the role of Hoxa13 in Hoxd transcriptional regulation, the expression of Hoxd13 in Hoxa13 mutant limbs does not extend into the presumptive digit 1 territory, which is therefore devoid of distal Hox transcripts, a circumstance that can explain its agenesis. The loss of Hoxd13 expression, exclusively in digit 1 territory, correlates with increased Gli3 repressor activity, a Hoxd negative regulator, resulting from increased Gli3 transcription that, in turn, is due to the release from the negative modulation exerted by Hox13 paralogs on Gli3 regulatory sequences. Our results indicate that Hoxa13 acts hierarchically to initiate the formation of digit 1 by reducing Gli3 transcription and by enabling expansion of the 5'Hoxd second expression phase, thereby establishing anterior-posterior asymmetry in the handplate. Our work uncovers a mutual antagonism between Gli3 and Hox13 paralogs that has important implications for Hox and Gli3 gene regulation in the context of development and evolution." Hox
  • L-type voltage-gated Ca2+ channel CaV1.2 regulates chondrogenesis during limb developmentΑ] "All cells, including nonexcitable cells, maintain a discrete transmembrane potential (V mem), and have the capacity to modulate V mem and respond to their own and neighbors' changes in V mem Spatiotemporal variations have been described in developing embryonic tissues and in some cases have been implicated in influencing developmental processes. Yet, how such changes in V mem are converted into intracellular inputs that in turn regulate developmental gene expression and coordinate patterned tissue formation, has remained elusive. Here we document that the V mem of limb mesenchyme switches from a hyperpolarized to depolarized state during early chondrocyte differentiation. This change in V mem increases intracellular Ca2+ signaling through Ca2+ influx, via CaV1.2, 1 of L-type voltage-gated Ca2+ channels (VGCCs). We find that CaV1.2 activity is essential for chondrogenesis in the developing limbs. Pharmacological inhibition by an L-type VGCC specific blocker, or limb-specific deletion of CaV1.2, down-regulates expression of genes essential for chondrocyte differentiation, including Sox9, Col2a1, and Agc1, and thus disturbs proper cartilage formation. The Ca2+-dependent transcription factor NFATc1, which is a known major transducer of intracellular Ca2+ signaling, partly rescues Sox9 expression. These data reveal instructive roles of CaV1.2 in limb development, and more generally expand our understanding of how modulation of membrane potential is used as a mechanism of developmental regulation."
  • Analysis of a limb-specific regulatory element in the promoter of the link protein geneΒ] "Link protein is encoded by the Hapln1 gene and is a prototypical protein found in the cartilage matrix. It acts as an important component of the endochondral skeleton during early development. To study its transcriptional regulation, promoter fragments derived from the link protein gene were coupled to the β-galactosidase reporter and used to study in vivo transgene expression in mice. In day 15.5 mouse embryos, a link promoter fragment spanning -1020 to +40 nucleotides demonstrated highly specific β-galactosidase staining of skeletal structures, including the appendicular and axial cartilaginous tissues. Two shorter promoter fragments, spanning -690 to +40 and -315 to +40 nucleotides, demonstrated limb- and genitalia-specific expression resembling that of homeodomain-regulated tissues. Bioinformatic analysis revealed a highly conserved, Hox-like binding site (HLBS) at approximately -220 bp of the promoter, shared by both constructs, which contained the Hox-core consensus sequence TAATTA. Electromobility shift assays demonstrated binding of Hox-B4 recombinant protein to the HLBS, which was eliminated with nucleotide substitutions within the core-binding element. Co-transfection analysis of the HLBS demonstrated a 22-fold transcriptional activation by HoxA9 expression, which was ablated with a substitution within the core HLBS element. Together these findings establish promoter regions within the link protein gene that are important for in vivo expression and identify the potential role of homeodomain-containing proteins in controlling cartilage and limb gene expression."
  • Review - The chicken limb - embryology, genetics and teratologyΓ] "Early studies elucidated the fundamental embryology of the limb and identified the key signalling regions that govern its development. The chick limb became a leading model for exploring the concept of positional information and understanding how patterns of differentiated cells and tissues develop in vertebrate embryos. When developmentally important molecules began to be identified, experiments in chick limbs were crucial for bridging embryology and molecular biology. The embryological mechanisms and molecular basis of limb development are largely conserved in mammals, including humans, and uncovering these molecular networks provides links to clinical genetics. We emphasise the important contributions of naturally occurring chick mutants to elucidating limb embryology and identifying novel developmentally important genes. In addition, we consider how the chick limb has been used to study mechanisms involved in teratogenesis with a focus on thalidomide. These studies on chick embryos have given insights into how limb defects can be caused by both genetic changes and chemical insults and therefore are of great medical significance." More? chicken

This table allows an automated computer search of the external PubMed database using the listed "Search term" text link.

  • This search now requires a manual link as the original PubMed extension has been disabled.
  • The displayed list of references do not reflect any editorial selection of material based on content or relevance.
  • References also appear on this list based upon the date of the actual page viewing.


References listed on the rest of the content page and the associated discussion page (listed under the publication year sub-headings) do include some editorial selection based upon both relevance and availability.

See also the Discussion Page for other references listed by year and References on this current page.

  • A point mutation in the pre-ZRS disrupts sonic hedgehog expression in the limb bud and results in triphalangeal thumb-polysyndactyly syndromeΔ] "The zone of polarizing activity regulatory sequence (ZRS) is an enhancer that regulates sonic hedgehog during embryonic limb development. Recently, mutations in a noncoding evolutionary conserved sequence 500 bp upstream of the ZRS, termed the pre-ZRS (pZRS), have been associated with polydactyly in dogs and humans. Here, we report the first case of triphalangeal thumb-polysyndactyly syndrome (TPT-PS) to be associated with mutations in this region and show via mouse enhancer assays how this mutation leads to ectopic expression throughout the developing limb bud. The mutation was linked to chromosome 7q36 (LOD score 3.0). No aberrations in the ZRS could be identified. A point mutation in the pZRS (chr7:156585476G>C GRCh37/hg19) was detected in all affected family members. Functional characterization using a mouse transgenic enhancer essay showed extended ectopic expression dispersed throughout the entire limb bud (E11.5)."
  • Species-specific Posture of Human Foetus in Late First TrimesterΕ] The ontogeny associated with the arm-hanging posture, which is considered ape-specific, remains unknown. To examine its ontogeny, we measured foetal movements of 62 human foetuses aged 10-20 gestation weeks using four-dimensional sonography. We observed that the first-trimester foetuses show this particular species-specific posture. After 11 weeks of gestation, all foetuses showed the arm-hanging posture, and the posture was most frequently observed at 14-16 weeks of gestation. Moreover, this posture often involved extension of both arms and both legs, indicating that it is not myogenic but neurogenic. Furthermore, early ontogeny suggests that it originates because of subcortical activity. Such posture extension bias and persistence indicates that vestibulospinal tract maturation involves the ontogeny of arm-hanging posture during 14-16 weeks of gestation." spinal cord
  • Digits and fin rays share common developmental historiesΖ] "Here, we provide a functional analysis, using CRISPR/Cas9 and fate mapping, of 5' hox genes and enhancers in zebrafish that are indispensable for the development of the wrists and digits of tetrapods. We show that cells marked by the activity of an autopodial hoxa13 enhancer exclusively form elements of the fin fold, including the osteoblasts of the dermal rays. In hox13 knockout fish, we find that a marked reduction and loss of fin rays is associated with an increased number of endochondral distal radials. These discoveries reveal a cellular and genetic connection between the fin rays of fish and the digits of tetrapods and suggest that digits originated via the transition of distal cellular fates."
  • AER Evolution - A somitic contribution to the apical ectodermal ridge is essential for fin formationΗ] "The transition from fins to limbs was an important terrestrial adaptation, but how this crucial evolutionary shift arose developmentally is unknown. Current models focus on the distinct roles of the apical ectodermal ridge (AER) and the signaling molecules that it secretes during limb and fin outgrowth. In contrast to the limb AER, the AER of the fin rapidly transitions into the apical fold and in the process shuts off AER-derived signals that stimulate proliferation of the precursors of the appendicular skeleton. . Here we show that invasion by cells of a newly identified somite-derived lineage into the AER in zebrafish regulates apical fold induction. Ablation of these cells inhibits apical fold formation, prolongs AER activity and increases the amount of fin bud mesenchyme, suggesting that these cells could provide the timing mechanism proposed in Thorogood's clock model of the fin-to-limb transition."
  • Review - Xenopus Limb bud morphogenesis⎖] "Xenopus laevis, the South African clawed frog, is a well-established model organism for the study of developmental biology and regeneration due to its many advantages for both classical and molecular studies of patterning and morphogenesis. While contemporary studies of limb development tend to focus on models developed from the study of chicken and mouse embryos, there are also many classical studies of limb development in frogs. These include both fate and specification maps, that, due to their age, are perhaps not as widely known or cited as they should be. This has led to some inevitable misinterpretations- for example, it is often said that Xenopus limb buds have no apical ectodermal ridge, a morphological signalling centre located at the distal dorsal/ventral epithelial boundary and known to regulate limb bud outgrowth. These studies are valuable both from an evolutionary perspective, because amphibians diverged early from the amniote lineage, and from a developmental perspective, as amphibian limbs are capable of regeneration. Here, we describe Xenopus limb morphogenesis with reference to both classical and molecular studies, to create a clearer picture of what we know, and what is still mysterious, about this process." Frog Development
  • Engrailed 1 mediates correct formation of limb innervation through two distinct mechanisms⎗] "Engrailed-1 (En1) is expressed in the ventral ectoderm of the developing limb where it plays an instructive role in the dorsal-ventral patterning of the forelimb. Besides its well-described role as a transcription factor in regulating gene expression through its DNA-binding domain, En1 may also be secreted to form an extracellular gradient, and directly impact on the formation of the retinotectal map. We show here that absence of En1 causes mispatterning of the forelimb and thus defects in the dorsal-ventral pathfinding choice of motor axons in vivo. In addition, En1 but not En2 also has a direct and specific repulsive effect on motor axons of the lateral aspect of the lateral motor column (LMC) but not on medial LMC projections. Moreover, an ectopic dorsal source of En1 pushes lateral LMC axons to the ventral limb in vivo. Thus, En1 controls the establishment of limb innervation through two distinct molecular mechanisms."
  • Review - How the embryo makes a limb: determination, polarity and identity⎘] "The vertebrate limb with its complex anatomy develops from a small bud of undifferentiated mesoderm cells encased in ectoderm. The bud has its own intrinsic polarity and can develop autonomously into a limb without reference to the rest of the embryo. In this review, recent advances are integrated with classical embryology, carried out mainly in chick embryos, to present an overview of how the embryo makes a limb bud. We will focus on how mesoderm cells in precise locations in the embryo become determined to form a limb and express the key transcription factors Tbx4 (leg/hindlimb) or Tbx5 (wing/forelimb)."
  • ديناميات التنمية - Special Issue: Special Issue on Limb Development May 2011 Volume 240, Issue 5
  • Notch regulation of myogenic versus endothelial fates of cells that migrate from the somite to the limb⎙] "Multipotent Pax3-positive (Pax3(+)) cells in the somites give rise to skeletal muscle and to cells of the vasculature. We had previously proposed that this cell-fate choice depends on the equilibrium between Pax3 and Foxc2 expression. In this study, we report that the Notch pathway promotes vascular versus skeletal muscle cell fates. . We now demonstrate that in addition to the inhibitory role of Notch signaling on skeletal muscle cell differentiation, the Notch pathway affects the Pax3:Foxc2 balance and promotes the endothelial versus myogenic cell fate, before migration to the limb, in multipotent Pax3(+) cells in the somite of the mouse embryo." Muscle Development | Notch
  • GATA6 Is a Crucial Regulator of Shh in the Limb Bud⎚] "In the limb bud, patterning along the anterior-posterior (A-P) axis is controlled by Sonic Hedgehog (Shh), a signaling molecule secreted by the "Zone of Polarizing Activity", an organizer tissue located in the posterior margin of the limb bud. We have found that the transcription factors GATA4 and GATA6, which are key regulators of cell identity, are expressed in an anterior to posterior gradient in the early limb bud, raising the possibility that GATA transcription factors may play an additional role in patterning this tissue. While both GATA4 and GATA6 are expressed in an A-P gradient in the forelimb buds, the hindlimb buds principally express GATA6 in an A-P gradient." Sonic hedgehog
  • Transient downregulation of Bmp signalling induces extra limbs in vertebrates⎛] "Bone morphogenetic protein (Bmp) signalling has been implicated in setting up dorsoventral patterning of the vertebrate limb and in its outgrowth. Here, we present evidence that Bmp signalling or, more precisely, its inhibition also plays a role in limb and fin bud initiation. Temporary inhibition of Bmp signalling either by overexpression of noggin or using a synthetic Bmp inhibitor is sufficient to induce extra limbs in the Xenopus tadpole or exogenous fins in the Danio rerio embryo, respectively. We further show that Bmp signalling acts in parallel with retinoic acid signalling, possibly by inhibiting the known limb-inducing gene wnt2ba."
  • Global gene expression analysis of murine limb development⎜] "Here we describe the global gene expression dynamics during early murine limb development, when cartilage, tendons, muscle, joints, vasculature and nerves are specified and the musculoskeletal system of limbs is established. We used whole-genome microarrays to identify genes with differential expression at 5 stages of limb development (E9.5 to 13.5), during fore- and hind-limb patterning."
  • Spatially Controlled Cell Proliferation in Limb Bud Morphogenesis⎝] "Our data run contrary to the proliferation gradient hypothesis, indicating instead that oriented cell behaviours are important for driving elongation."
  • Distinct roles of Hand2 in initiating polarity and posterior Shh expression during the onset of mouse limb bud development⎞] "One such event is antero-posterior (AP) polarization of early limb buds and activation of morphogenetic Sonic Hedgehog (SHH) signaling in the posterior mesenchyme, which in turn promotes outgrowth and specifies the pentadactylous autopod. Inactivation of the Hand2 transcriptional regulator from the onset of mouse forelimb bud development disrupts establishment of posterior identity and Shh expression, which results in a skeletal phenotype identical to Shh deficient limb buds. . Our study uncovers essential components of the transcriptional machinery and key interactions that set-up limb bud asymmetry upstream of establishing the SHH signaling limb bud organizer."
  • The apical ectodermal ridge (AER) can be re-induced by wounding⎟] "First, we assessed the sequence of events following limb amputation in chick embryos and compared the features of limb development and regeneration in amphibians and chicks. Based on our findings, we attempted to re-induce the AER. When wnt-2b/fgf-10-expressing cells were inserted concurrently with wounding, successful re-induction of the AER occurred."

Cleavage, the Blastula Stage, and Gastrulation

A zygote undergoes rapid cell divisions (cleavage) to form a spherical ball of cells: the blastula this will further develop into a blastocyst.

أهداف التعلم

Describe the events that occur from the formation of a zygote to gastrulation

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • A single-celled zygote will undergo multiple rounds of cleavage, or cell division, in order to produced a ball of cells, called a blastula, with a fluid-filled cavity in its center, called a blastocoel.
  • In animals with little yolk in the egg, the zygote undergoes holoblastic cleavage, in which the entire zygote is cleaved repeatedly in animals with a lot of yolk in the egg, the zygote undergoes meroblastic cleavage, in which only part of the zygote is cleaved.
  • The blastula eventually organizes itself into two layers: the inner cell mass (which will become the embryo) and the outer layer or trophoblast (which will become the placenta ) the structure is now called a blastocyst.
  • During gastrulation, the blastula folds in on itself to form three germ layers, the ectoderm, the mesoderm, and the endoderm, that will give rise to the internal structures of the organism.

الشروط الاساسية

  • بلاستولا: a 6-32-celled hollow structure that is formed after a zygote undergoes cell division
  • blastomere: any cell that results from division of a fertilized egg
  • ميروبلاستيك: undergoing only partial cleavage
  • holoblastic: cleaving, and separating into separate blastomeres
  • inner cell mass: a mass of cells within a primordial embryo that will eventually develop into the distinct form of a fetus in most eutherian mammals
  • المعدة: the stage of embryo development at which a gastrula is formed from the blastula by the inward migration of cells
  • الأرومة الغاذية: the membrane of cells that forms the wall of a blastocyst during early pregnancy, providing nutrients to the embryo and later developing into part of the placenta

Cleavage and Blastula Stage

The development of multi-cellular organisms begins from a single-celled zygote, which undergoes rapid cell division to form the blastula. The rapid, multiple rounds of cell division are termed cleavage. After the cleavage has produced over 100 cells, the embryo is called a blastula. The blastula is usually a spherical layer of cells (the blastoderm) surrounding a fluid-filled or yolk-filled cavity (the blastocoel). Mammals at this stage form a structure called the blastocyst, characterized by an inner cell mass that is distinct from the surrounding blastula. During cleavage, the cells divide without an increase in mass that is, one large single-celled zygote divides into multiple smaller cells. Each cell within the blastula is called a blastomere.

Cleavage can take place in two ways: holoblastic (total) cleavage or meroblastic (partial) cleavage. The type of cleavage depends on the amount of yolk in the eggs. In placental mammals (including humans) where nourishment is provided by the mother’s body, the eggs have a very small amount of yolk and undergo holoblastic cleavage. Other species, such as birds, with a lot of yolk in the egg to nourish the embryo during development, undergo meroblastic cleavage.

In mammals, the blastula forms the blastocyst in the next stage of development. Here the cells in the blastula arrange themselves in two layers: the inner cell mass and an outer layer called the trophoblast. The inner cell mass is also known as the embryoblast this mass of cells will go on to form the embryo. At this stage of development, the inner cell mass consists of embryonic stem cells that will differentiate into the different cell types needed by the organism. The trophoblast will contribute to the placenta and nourish the embryo.

Formation of the blastocyst: The rearrangement of the cells in the mammalian blastula to two layers, the inner cell mass and the trophoblast, results in the formation of the blastocyst.

Gastrulation

The typical blastula is a ball of cells. The next stage in embryonic development is the formation of the body plan. The cells in the blastula rearrange themselves spatially to form three layers of cells in a process known as gastrulation. During gastrulation, the blastula folds upon itself to form the three layers of cells. Each of these layers is called a germ layer, which differentiate into different organ systems.

Differentiation of germ layers: The three germ layers give rise to different cell types in the animal body: the ectoderm forms the nervous system and the outer layer of skin, the mesoderm gives rise to muscles and connective tissues, and the endoderm gives rise to the lining of the digestive system and other internal organs.

The three germs layers are the endoderm, the ectoderm, and the mesoderm. The ectoderm gives rise to the nervous system and the epidermis the mesoderm gives rise to the muscle cells and connective tissue in the body and the endoderm gives rise to columnar cells found in the digestive system and many internal organs.


How does a stem cell know in which way it has to specialize depending on its place in the embryo ?

Science books from high school told me it was because of its location. So yeah, kinda obvious, cells on the top become "head", cells on the bottom become "bottom". But which factor influence this? How does one cell knows it is "on the top" ? Maybe I am wrong about this, please correct me.

When the sperm meets the egg in the ovaries it forms a spherically uniform cell called a zygote. The zygote then begins to divide from 1 cell to 2 and then 4, 8, and finally 16 as it moves down the Fallopian tube towards the uterus. During this time it is called a Morula and the uniform spherical symmetry begins to alter as the cells move towards the edges of the sphere leaving the core of what is now called the Blastocyst essentially hollow. Once the Blastocyst has reached the uterus, it then sticks to one side of the uterine wall. It is at this point that causes the Blastocyst to begin receiving unsymmetrical cues from it's environment, causing different parts of the embryonic stem cells' DNA to become activated/deactivated. The stem cells then begin to differentiate into the three germ layers, with the differential environmental cues guiding which parts of the Blastocyst becomes which layer. It is these three layers (Ectoderm, Mesoderm, Endoderm) that then continue to develop into whatever bodyparts each are responsible for. During this time specific "stem cell niches" are created within the organ systems that are not only responsible for housing the stem cells an adult will use, but they also act as the environmental cues that tell the stem cells when and into what type of cell to differentiate. This stem cell niche is maintained by the stem cells themselves, which really highlights the whole cyclical loop idea of "my environment tells me how to change myself (activate/deactivate DNA) which then in turn causes me to alter my environment, which alters me, which causes me to alter my environment, etc. etc." Let me know if this explanation is confusing or lacking as it has been a couple of years since I studied developmental biology and stem cells for tissue engineering.