Was ist Entwicklungsbiologie?
Die Entwicklungsbiologie ist ein Wissenschaftszweig, der die Entwicklung und den Fortschritt von Organismen untersucht. Es werden verschiedene Ebenen der Biologie untersucht, von der molekularen und zellulären Ebene bis hin zu Gewebe- oder Systemebenen der Anatomie. Dieses wissenschaftliche Gebiet überschneidet sich mit anderen Gebieten wie Biochemie, Molekularbiologie, Biotechnologie, Evolutionsbiologie und Genetik.
Die Entwicklungsbiologie soll unter ihren zahlreichen Interessensgebieten drei Hauptthemen haben: Zellwachstum, Zelldifferenzierung und Morphogenese. Zellwachstum bezieht sich auf den Prozess, in dem sich die Zellstruktur eines Organismus entwickelt. Das Studium des Zellwachstums hilft Wissenschaftlern dabei, den Prozess der Zellteilung zu lernen, bei dem eine einzelne Zelle sich teilt und zwei Zellen erzeugt und die beiden Zellen den Prozess wiederholen. Neben dem Wachstum selbst können Wissenschaftler auch beobachten, wie die Zellen ihr Wachstum kontrollieren und beenden, wenn die Zellpopulation ausreicht. Die Untersuchung des Zellwachstums ist ein wichtiger Bestandteil der Krebsforschung, da Krebs durch fehlende Wachstumskontrolle in den Zellen verursacht werden kann.
Das Studium der Zelldifferenzierung ist auch in der Entwicklungsbiologie wichtig, da es Wissenschaftlern hilft zu verstehen, wie sich Zellen zu spezialisierten Typen entwickeln. Eine einzelne Zelle teilt und reproduziert Tochterzellen, die sich funktional von ihrer Mutterzelle unterscheiden, und erzeugt einen komplexen Organismus, der eine Vielzahl von Zellen enthält. Während der Prozess beobachtet werden kann, ist noch nicht vollständig festgelegt, wie die Zellen programmiert sind, um den Prozess zu durchlaufen. Dennoch ist die zelluläre Differenzierung ein wichtiger Aspekt in der Stammzellforschung, da Stammzellen die Fähigkeit besitzen, spezialisierte Zellen auf unbestimmte Zeit zu reproduzieren und möglicherweise viele Krankheiten zu heilen.
Die Entwicklungsbiologie befasst sich auch mit dem Prozess der Morphogenese, bei dem es darum geht, wie ein Organismus von innen nach außen Gestalt annimmt. Nach der Differenzierung würden sich die Zellen mit anderen ähnlich typisierten Zellen zusammenschließen. Zellen sind normalerweise auch so programmiert, dass sie sich an einem begrenzten Ort bewegen, entsprechend ihrer Assoziationen mit anderen Zellen. Krebsforscher profitieren auch von der Untersuchung der Morphogenese, da der Prozess auch auf bösartige Zellen angewendet wird, die sich zu einem Tumor zusammendrücken.
Das Gebiet der Entwicklungsbiologie untersucht auch andere Prozesse wie die Embryonalentwicklung, die Regeneration bei Reptilien wie Salamandern und Eidechsen sowie die Metamorphose bei Raupen. Das Herausfinden, wie sich eine normale Zelle entwickeln kann, würde den Wissenschaftlern helfen, den Grund zu verstehen, warum einige Zellen vom normalen Prozess abweichen und zu destruktiven Zellen werden. Die Entwicklungsbiologie beleuchtet auch das Auftreten chromosomaler Mutationen wie Gaumenspalten, Down-Syndrom und Autismus. All dieses Wissen würde wiederum dazu beitragen, dass Wissenschaftler Behandlungen für viele Störungen finden.