Ontogenese, Entwicklungsgenetik

Ontogenese ist der Prozess der individuellen Entwicklung eines Organismus vom Moment seiner Geburt bis zum Tod. Es umfasst die embryonale oder embryonale Entwicklung, die vom Moment der Befruchtung der Eizelle bis zum Austreten des jungen Individuums aus den Eihüllen oder dem Körper der Mutter stattfindet, sowie die postembryonale Periode, die nach der Geburt beginnt.

Die menschliche Embryogenese kann in mehrere Perioden unterteilt werden, die jeweils durch bestimmte Merkmale gekennzeichnet sind. In der medizinischen Praxis werden üblicherweise zwei Konzepte verwendet: die Embryonalperiode, die die ersten 8 Wochen der Körperentwicklung dauert, und die Fetalperiode, die ab der 9. Woche, also ab dem Zeitpunkt der Bildung der Organrudimente, beginnt.

Die Untersuchung von Vererbung und Variabilität hat gezeigt, dass die sequentielle Entwicklung der Merkmale eines Organismus in der Ontogenese unter der Kontrolle des genetischen Apparats erfolgt. In verschiedenen Stadien der Ontogenese kommt es zu einer koordinierten Regulierung der Aktivität verschiedener Gene. Die Mechanismen dieser Regulation und die konkrete Abfolge des Einsatzes des genetischen Programms in der Ontogenese verschiedener Organismenarten werden intensiv untersucht.

Obwohl alle Zellen in einem Organismus möglicherweise das gleiche genetische Programm tragen, nutzen verschiedene Zellen im Laufe der Entwicklung des Organismus unterschiedliche Teile dieses Programms. Die Art der Genarbeit wird stark von den Umweltbedingungen in Bezug auf die Zelle und den jeweiligen Organismus beeinflusst. Detaillierte Informationen darüber, wie die Genaktivität in Mikroorganismen reguliert wird, liegen bisher vor, und dieser Prozess in höheren Organismen, einschließlich des Menschen, muss noch untersucht werden.

Es ist jedoch bereits klar, dass die Regulierung der Genaktivität in höheren Organismen während der gesamten Ontogenese kontinuierlich erfolgt. Es wurden viele Daten darüber gesammelt, wie bestimmte Gene in verschiedenen Entwicklungsstadien eines bestimmten Organismus und in seinen verschiedenen Organen „aktiviert“ werden.

Beispielsweise ändert sich im Laufe des Lebens eines Menschen dreimal die Art der synthetisierten Hämoglobinmoleküle. In den frühen Stadien der Embryonalentwicklung wird das sogenannte embryonale Hämoglobin gebildet. Dann, nach einiger Zeit, verstummt (unterdrückt) das Gen, das die Synthese dieser Moleküle steuert, und stattdessen tritt ein anderes Gen in Aktion, das für das sogenannte fötale Hämoglobin kodiert. Später kommt es zu einer weiteren Veränderung: Die Synthese des dritten Hämoglobintyps beginnt – Hämoglobin vom Erwachsenentyp. Die Notwendigkeit, einen Hämoglobintyp durch einen anderen zu ersetzen, ist auf die unterschiedlichen Bedürfnisse des Körpers zurückzuführen.

Auch die Untersuchung der Entwicklungsgenetik hat gezeigt, dass in verschiedenen Stadien der Ontogenese die Bildung verschiedener Organe und Systeme des Körpers sowie deren Interaktion stattfindet. Beispielsweise beginnt die Bildung des Nervensystems in den frühen Stadien der Embryonalentwicklung und ist ein Prozess, der sich über die gesamte Ontogenese erstreckt.

Darüber hinaus untersucht die Entwicklungsgenetik nicht nur die normale Entwicklung des Körpers, sondern auch Störungen in diesem Prozess, die zu verschiedenen angeborenen Pathologien und Krankheiten führen können.

Generell spielt das Studium der Ontogenese und Entwicklungsgenetik eine wichtige Rolle beim Verständnis der Mechanismen der Körperbildung und -funktion und kann auch bei der Entwicklung neuer Methoden zur Diagnose und Behandlung verschiedener Krankheiten helfen.