Как клетка выбирает, кем стать
После первых делений зародыш состоит из множества клеток, похожих друг на друга. Они не получают разные задачи по очереди из готового плана: развитие направляют сигналы от соседних клеток и условия вокруг них. В ответ клетки включают одни гены и приглушают другие. Гены — участки ДНК с инструкциями для работы клетки; разные наборы активных генов меняют её устройство и поведение.
Так клетка постепенно специализируется. Одни потомки начинают сокращаться и образуют мышечную ткань, другие передают электрические сигналы и становятся нервными. На ранних этапах многие клетки ещё могут дать начало нескольким типам тканей; со временем их выбор сужается.
От локального сигнала к целому органу
Развитие зависит не только от того, во что превращается отдельная клетка, но и от её положения. Сигналы, действующие в разных частях зародыша, помогают клеткам «понять», где они находятся, и занять нужное место. Поэтому похожие клетки могут получить разные роли, а клетки разных типов — выстроиться в общий участок ткани.
Затем ткани складываются в органы. Мышечные клетки, например, должны не просто существовать, а соединиться и согласованно сокращаться; нервные — образовать связи, по которым передаются сообщения. Рост тела требует и постоянной координации: клетки делятся, перемещаются, меняют форму, а некоторые удаляются, когда больше не нужны.
Почему происхождение важно
Одна исходная клетка передаёт потомкам одну и ту же ДНК, но не все клетки используют одни и те же её инструкции. Именно это сочетание общего происхождения и разных режимов работы генов позволяет вырастить разнообразные ткани из клеток, которые сначала были почти неразличимы. Итог зависит от последовательности сигналов и делений: небольшая группа клеток в нужном месте может стать началом структуры, которая позже будет работать вместе со всем органом.
