| QUOTE |
| არა, შენი შეფასებაა. როგორც არ უნდა გაიჭინთო, მე ვერ გადმომაბრალებ. |
“What Paul says about Peter tells us more about Paul than about Peter”
― Baruch Spinoza
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3413735/
ფორმის ჩამოყალიბება ემბრიონის განვითარების დროს და ფორმის შენარჩუნება დაზიანების ან სიმსივნური წარმოშობის საწინააღმდეგოდ, მოითხოვს უჯრედების ქცევის მუდმივ კოორდინაციას მასპინძელი ორგანიზმის მოთხოვნილებების მიმართ. მოლეკულური უჯრედის ბიოლოგიამ და გენეტიკამ დიდი წინსვლა მიაღწია იმ მექანიზმების გაგებაში, რომლებიც არეგულირებენ უჯრედების ფუნქციას. თუმცა, ფორმის განზოგადებული რაციონალური კონტროლი ჯერ კიდევ დიდწილად სცილდება ჩვენს ამჟამინდელ შესაძლებლობებს. მნიშვნელოვანი ინსტრუქციული სიგნალები ფუნქციონირებს შორ მანძილზე, რათა უზრუნველყოს პოზიციური ინფორმაცია და სხვა მინიშნებები ორგანიზმის მასშტაბით სისტემების თვისებების დასარეგულირებლად, როგორიცაა ანატომიური პოლარობა და ზომის კონტროლი. არის თუ არა კომპლექსური მორფოგენეზის უკეთ გაგება, როგორც უჯრედების ადგილობრივი ურთიერთქმედების გაჩენილი თვისება, თუ როგორც გამოთვლითი პროცესის შედეგი, რომელიც ხელმძღვანელობს ფიზიკურად დაშიფრული რუქით ან საბოლოო მიზნის მდგომარეობის შაბლონით? აქ მე მიმოვიხილავ უახლეს მონაცემებს და მორფოგენეტიკური ველების შესაბამის მოლეკულურ მექანიზმებს: ფიზიკური თვისებების ფართომასშტაბიან სისტემებს, რომლებიც შემოთავაზებულია ემბრიოგენეზის დროს ნიმუშის ინფორმაციის შესანახად, რეგენერაციული შეკეთებისა და კიბოს ჩახშობის დროს, რომელიც საბოლოოდ აკონტროლებს ანატომიას. განსაკუთრებული აქცენტით ენდოგენური ბიოელექტრული სიგნალების როლზე, როგორც მორფოგენეტიკური ველის მნიშვნელოვან კომპონენტზე, მე ვარაუდობ ამ ველების გამოთვლითი მოდელირებისა და კონტროლის ახალ მიდგომებზე სინთეზურ ბიოლოგიაში, რეგენერაციულ მედიცინასა და ევოლუციური განვითარების ბიოლოგიაში.
2.1. ნიმუშის საკითხი
ემბრიონის განვითარება ხდება მაშინ, როდესაც ერთი უჯრედი (განაყოფიერებული კვერცხუჯრედი) საიმედოდ აწყობს თავის სახეობისთვის შესაბამის უაღრესად რთულ ნიმუშს. ეს პროცესი ცნობილია როგორც მორფოგენეზი - 3-განზომილებიანი ანატომიის ჩამოყალიბება და შექმნა. შემდგომი ცხოვრების განმავლობაში, მრავალუჯრედიანმა არსებებმა უნდა შეინარჩუნონ თავიანთი ნიმუში - მორფოსტაზის აქტიური პროცესი, რომელიც მუშაობს მთლიანობის შესანარჩუნებლად, სანამ ცალკეული ქსოვილები დაბერდება ან იხსნება ტრავმული დაზიანებით. ზოგიერთი ორგანიზმი ცვლის ფართომასშტაბიან სტრუქტურებს ზრდასრულ ასაკში, რაც ასახავს გასაოცარ პლასტიურობას და ფორმის დინამიურ კონტროლს ბიოლოგიური სისტემების მიერ. მაგალითად, სალამანდრას შეუძლია თვალების, კიდურების, ქვედა ყბების, გულებისა და ტვინის ნაწილების რეგენერაცია. რთული მორფოლოგიის შენარჩუნების აქტიური პროცესი ასევე შეიძლება იყოს რელევანტური სიმსივნური დეზორგანიზაციის ჩახშობისთვის, უჯრედული აქტივობების სასარგებლოდ, რომლებიც შეესაბამება მასპინძელი ორგანიზმის მორფოლოგიურ საჭიროებებს.
ამ პროცესის საფუძვლიანი სიგნალების ჭეშმარიტი გაგება საშუალებას მისცემს ზრდისა და ფორმის რაციონალურ კონტროლს, რაც წარმოშობს რეგენერაციული მედიცინის აპლიკაციებს, რომლებიც ასწორებს დაბადების დეფექტებს, დეგენერაციულ დაავადებას, კიბოს, ტრავმულ დაზიანებას და სიბერესაც კი. ანალოგიურად, ფორმის წარმოშობისა და რეგულირების მომწიფებული გაგება, მათ შორის მისი გენეტიკური და ეპიგენეტიკური ასპექტები, გააღრმავებს ჩვენს გაგებას ევოლუციურობის შესახებ (Gilbert et al., 1996; Goodwin, 1994) და უთვალავი სარგებელი მოჰყვება სინთეზური ბიოლოგიის ახალ სფეროს - ფუნქციური ხელოვნური სისტემების ბიოინჟინერია ბიოლოგიური სამყაროდან ამოღებული პრინციპებისა და სამშენებლო ბლოკების გამოყენებით (დევისი, 2008).
ამგვარად, ფორმის გაშიფვრა და სწავლა ბიოლოგიისა და მედიცინის ფუნდამენტური პრობლემაა. თანამედროვე მოლეკულური უჯრედების ბიოლოგიამ და გენეტიკამ დიდი წინსვლა მიაღწია უჯრედების ქცევის მარეგულირებელი მექანიზმების აღმოჩენაში. თუმცა, კვლავ რჩება ძირითადი კითხვები ცალკეული უჯრედების აქტივობების ორკესტრირებისა და კოორდინაციის გზების შესახებ, რათა გამოიწვიოს ფართომასშტაბიანი ნიმუში და მისი რეგულირება (ბელუსოვი, 2010; გილბერტი და სარკარი, 2000). ეს მიმოხილვა განიხილავს კლასიკურ და უახლეს მონაცემებს მორფოგენეტიკური ველის შესახებ, როგორც კონსტრუქცია, რომელიც ასახავს ინსტრუქციული ზრდისა და ნიმუშის კონტროლის ძირითად თვისებებს. განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა ენდოგენურ ბიოელექტრო სიგნალებს, როგორც მორფოგენეტიკური ველის ფიზიკურ განსახიერებას.
2.2. "მორფოგენეტიკური ველის" განსაზღვრა
„მორფოგენეტიკური ველის“ კონცეფციას აქვს მრავალი განსხვავებული განმარტება და მდიდარი ისტორია (ბელუსოვი, 2001). ზოგიერთისთვის ეს არის აღწერითი ინსტრუმენტი, რომელიც სულაც არ არის დაკავშირებული პირველ პრინციპებთან. მაგალითად, დ'არსი ტომპსონმა აჩვენა უამრავი გზა, რომლითაც ცოცხალი სისტემების ასპექტები ხშირად გასაოცარი მსგავსებაა იმ ნიმუშებთან, რომლებიც მიიღება ფიზიკაში ველის განტოლებების ამონახსნის სახით - სტატიკური ელექტროენერგიის პოტენციალი, მაგნეტიზმი და ა.შ. (Thompson and Whyte, 1942). . მათემატიკური ველის მსგავსი სტრუქტურების აღმოჩენა, რომლებიც, როგორც ჩანს, ასახავს ბიოლოგიურ ნიმუშებს (Levin, 1994; Pietak, 2009) პირდაპირ არ ეხება საკითხს, არის თუ არა ეს მექანიზმები რეალურად გამოყენებული ბიოლოგიურ მორფოგენეზში. ასეთი „მეტაფორული“ ველებისგან განსხვავებით, სხვა მოდელები აშკარად იყენებენ ფიზიკურ და ქიმიურ პრინციპებს, რომლებიც საუკეთესოდ არის აღწერილი ველის განტოლებებით, რათა გამოიმუშაონ ნიმუში (Brandts, 1993; Brandts and Trainor, 1990a, b; Tevlin and Trainor, 1985) და შეიძლება აღწერონ კონკრეტული ფიზიკური. ან ბიოქიმიური პროცესები, რომლებიც რეალურად არის განსახილველი სისტემის ნიმუში (Briere and Goodwin, 1990; Goodwin, 1985; Goodwin and Patromichelakis, 1979; Goodwin and Trainor, 1980; Hart et al., 1989).
„ველი“ აღნიშნავს როგორც ინფორმაციულ, ისე რეგიონალურ ურთიერთობებს (ვეისი, 1939). ველის მოდელის კვინტესენციალური თვისება არის არალოკალურობა - იდეა, რომ სისტემის ნებისმიერ წერტილზე მომდინარე ზემოქმედება არ არის ლოკალიზებული იმ წერტილამდე და რომ ამ ძალების გაგება უნდა მოიცავდეს ინფორმაციას სხვა, შორეულ რეგიონებში. სისტემა. გარკვეული გაგებით, ნაცნობი „მორფოგენური გრადიენტი“ უკვე საველე მოდელია, რადგან ის ეხება ზოგიერთი ნივთიერების გავრცელების ცვლილებებს სივრცულ დომენში, განსხვავებით კონცენტრაციის ერთი დონისგან ზოგიერთ ლოკალურ ადგილზე. უჯრედები in vivo ჩაძირულია სიგნალების უამრავ ურთიერთშეღწევად ნაკრებში - ქიმიკატების გრადიენტები, ძაბვები/დაძაბულობები/წნევები და ელექტრული პოტენციალი (სურათი 1). რჩება აჩვენოს ნიმუშის ფორმირების თითოეულ კონკრეტულ შემთხვევაში, ხსნის თუ არა ჭეშმარიტი ველის მოდელი საუკეთესოდ და ხელს უწყობს მოცემული მორფოგენეტიკური მოვლენის ექსპერიმენტულ კონტროლს. ამ მიმოხილვაში მე ყურადღებას ვამახვილებ ინსტრუქციული ნიმუშის სიგნალების სივრცით განაწილებულ ბუნებაზე, განვიხილავ მტკიცებულებებს განვითარების, რეგენერაციული და კიბოს ბიოლოგიიდან შაბლონის ფორმირების არალოკალური კონტროლისთვის. კონკრეტულად, ეს მონაცემები ვარაუდობს ჰიპოთეზას, რომ შაბლონის ფორმირების მრავალი განსხვავებული მაგალითი საუკეთესოდ არის გაგებული არა როგორც უჯრედის დონის ქცევა რომელიმე ლოკალის გარშემო, არამედ უფრო მაღალი ორგანიზაციის დონეზე.
.....
-----------------------------------------------------
იტყვი ახლა ესეც კომუნისტიაო, რუსიაო. რასაც წერს სწორია და გინდ კომუნისტი უწოდე და კინდ ფაშისტი - თვითშეფასებას შეავსებ კიდევ
მარა მაგას ხო მიხვედრა უნდა 
