Введение

Процесс эмбрионального развития

Инвагинация – это процесс, при котором поверхность изгибается и внедряется внутрь, формируя полость, мешок или трубку. В биологии развития инвагинация является одним из механизмов, происходящих во время гаструляции. Этот механизм или клеточное движение в основном происходит в вегетативном полюсе. Инвагинация заключается в сгибании участка наружного слоя клеток внутрь бластулы. Сложность этого процесса в каждом организме варьируется в зависимости от количества клеток. Инвагинацию можно рассматривать как один из этапов формирования плана строения тела. Термин, изначально использовавшийся в эмбриологии, был также принят в других областях науки. Существуют различные типы движений, лежащих в основе инвагинации. Два распространенных типа – осевая и ортогональная. Они различаются по способу формирования трубки, в цитоскелете и внеклеточном матриксе. Осевая инвагинация формируется в одной точке вдоль оси поверхности, а ортогональная инвагинация имеет линейную желобчатую форму.

Биология

Инвагинация – это морфогенетический процесс, посредством которого зародыш приобретает форму и является начальным этапом гаструляции – масштабной реорганизации эмбриона из простого сферического скопления клеток, бластулы, в многослойный организм с дифференцированными зародышевыми листками: эндодермой, мезодермой и эктодермой. Более локальные инвагинации также происходят на более поздних стадиях эмбрионального развития. Внутренняя мембрана митохондрии инвагинируется, формируя кристы, тем самым значительно увеличивая площадь поверхности для размещения белковых комплексов и других компонентов, участвующих в производстве аденозинтрифосфата (АТФ). Инвагинация происходит во время эндоцитоза и экзоцитоза, когда внутри клетки образуется везикула, а мембрана смыкается вокруг неё. Впячивание одной части кишечника в другую называется интуссусцепцией.

Амфиокс

Инвагинация у ланцетника – первое клеточное движение гаструляции. Этот процесс был впервые описан Конклином. В ходе гаструляции бластула претерпевает трансформацию посредством инвагинации. Эндодерма будет складываться к внутренней стороне, таким образом бластоцель исчезнет, превращаясь в чашевидную структуру с двойной стенкой. Внутренняя стенка будет называться архентерон, или первичная кишка. Архентерон откроется наружу через бластопор. Внешняя стенка станет эктодермой, из которой впоследствии формируются эпидермис и нервный гребень.

Туникаты

У туникатов инвагинация — это первый механизм, который запускает гаструляцию. Четыре самые крупные клетки эндодермы индуцируют процесс инвагинации у туникатов. Инвагинация заключается во внутренних перемещениях слоя клеток (эндодермы), обусловленных изменением их формы. Бластула туникатов слегка уплощена в вегетативном полюсе, что приводит к изменению формы от столбчатой до клиновидной. После инвагинации клетки эндодермы продолжают перемещаться под эктодермой. Впоследствии формируется бластопор, и этим процесс инвагинации завершается. Бластопор со всех сторон будет окружен мезодермой.

Геология

В геологии инвагинация используется для описания глубокого прогиба слоев горных пород. Термин использован Дональдом Л. Баарсом в книге "Плато Колорадо".