Wat is ontwikkelingsbiologie?
Ontwikkelingsbiologie is een tak van wetenschap die onderzoekt hoe organismen zich ontwikkelen en vorderen. Verschillende niveaus van biologie worden bestudeerd, van het moleculaire en cellulaire niveau tot weefsel- of systeemniveaus van de anatomie. Dit wetenschappelijke veld overlapt met andere velden zoals biochemie, moleculaire biologie, biotechnologie, evolutionaire biologie en genetica.
Van de vele interessegebieden zou ontwikkelingsbiologie drie primaire onderwerpen hebben: celgroei, cellulaire differentiatie en morfogenese. Celgroei verwijst naar het proces waarin de cellulaire structuur van een organisme zich ontwikkelt. Het bestuderen van celgroei helpt wetenschappers het proces van celdeling te leren, waarbij een enkele cel splitst en twee cellen creëert, en de twee cellen het proces herhalen. Afgezien van de groei zelf, kunnen wetenschappers ook observeren hoe de cellen hun groei regelen en beëindigen wanneer de celpopulatie voldoende is. Het bestuderen van celgroei is een belangrijk onderdeel van kankeronderzoek, omdat kanker kan worden veroorzaakt door een afwezigheid van groeicontrole in de cellen.
Het bestuderen van cellulaire differentiatie is ook belangrijk in de ontwikkelingsbiologie omdat het wetenschappers helpt te begrijpen hoe cellen zich ontwikkelen tot gespecialiseerde typen. Een enkele cel verdeelt en reproduceert dochtercellen die functioneel verschillen van hun moedercel, waardoor een complex organisme ontstaat dat een diversiteit aan cellen bevat. Hoewel het proces kan worden waargenomen, is nog niet volledig bepaald hoe de cellen zijn geprogrammeerd om het proces te ondergaan. Toch is cellulaire differentiatie een belangrijk aspect in stamcelonderzoek, omdat stamcellen het vermogen hebben om gespecialiseerde cellen voor onbepaalde tijd te reproduceren en mogelijk vele ziekten te genezen.
Ontwikkelingsbiologie duikt ook in het proces van morfogenese, dat verwijst naar hoe een organisme van binnenuit gestalte krijgt. Na differentiatie ondergingen de cellen zich samen met andere cellen met vergelijkbare typen. Cellen zijn meestal ook geprogrammeerd om te bewegen op een beperkte locatie, afhankelijk van hun associaties met andere cellen. Kankeronderzoekers profiteren ook van het bestuderen van morfogenese, omdat het proces ook van toepassing is op kwaadaardige cellen die samenpersen om een tumor te vormen.
Het gebied van ontwikkelingsbiologie bestudeert ook andere processen zoals embryonale ontwikkeling, regeneratie bij reptielen zoals salamanders en hagedissen en metamorfose in rupsen. Uitzoeken hoe een normale cel zich kan ontwikkelen, zou wetenschappers dan helpen de reden te begrijpen waarom sommige cellen afwijken van het normale proces en destructieve cellen worden. Ontwikkelingsbiologie werpt ook enig licht op het voorkomen van chromosomale mutaties, zoals in gespleten gehemelte, Downsyndroom en autisme. Al deze kennis zou op zijn beurt wetenschappers helpen bij het ontdekken van behandelingen voor vele aandoeningen.