विकासात्मक जीव विज्ञान का विकास

विकासात्मक प्रक्रियाओं में परिवर्तन शरीर के स्वरूप में विकासवादी परिवर्तन कैसे उत्पन्न करते हैं, और एक साझा आनुवंशिक उपकरण जानवरों के जीवन की विविधता को कैसे आकार देता है।

Definition

विकासात्मक जीव विज्ञान का विकास इस बात का अध्ययन है कि विकासात्मक प्रक्रियाएँ और उन्हें नियंत्रित करने वाले जीन विकासवादी समय के साथ रूप में अंतर पैदा करने के लिए कैसे बदलते हैं, और वे प्रक्रियाएँ रूपात्मक विकास को कैसे बाधित और सक्षम करती हैं।

Scope

यह क्षेत्र, जिसे सामान्यतः इवो-डेवो (evo-devo) कहा जाता है, विकास और क्रमागत विकास के बीच के संबंध की जाँच करता है: विकासात्मक जीनों और उनके विनियमन में संशोधन नई आकृतियों का उत्पादन कैसे करते हैं, जानवरों में साझा एक संरक्षित विकासात्मक उपकरण द्वारा प्रकट गहरी समरूपता, वे बाधाएँ और प्लास्टिसिटी जो विकासवादी परिवर्तन को चैनल और सक्षम करते हैं, और विकासात्मक समय में परिवर्तन की भूमिका। यह विकासात्मक आनुवंशिकी को तुलनात्मक और विकासवादी जीव विज्ञान के साथ एकीकृत करता है।

Sub-topics

• सिस-नियामक विकास
• गहरी समरूपता और टूलकिट जीन
• विकासात्मक बाधा और प्लास्टिसिटी
• विषमकालिका और विकासात्मक समय-निर्धारण

Core questions

• विकास में परिवर्तन शरीर के स्वरूप में विकासवादी परिवर्तन कैसे उत्पन्न करते हैं?
• दूर के संबंधित जानवर इतने सारे विकासात्मक जीन क्यों साझा करते हैं?
• विकासात्मक प्रक्रियाएँ विकासवादी परिवर्तन को कैसे बाधित या सुगम बनाती हैं?
• विकास के समय को बदलने से आकृति विज्ञान कैसे बदलता है?

Key theories

संरक्षित विकासात्मक आनुवंशिक टूलकिट

जानवर नियामक जीनों का एक सामान्य सेट साझा करते हैं जो विकास को पैटर्न करते हैं, इसलिए अधिकांश रूपात्मक विकास नए जीनों का आविष्कार करने के बजाय इन संरक्षित जीनों को कैसे और कहाँ तैनात किया जाता है, इसमें बदलाव से उत्पन्न होता है।

रूप का नियामक (सिस-नियामक) विकास

नियामक डीएनए में परिवर्तन जो यह नियंत्रित करता है कि विकासात्मक जीन कब और कहाँ व्यक्त होते हैं, रूपात्मक विकास का एक प्रमुख स्रोत हैं, जिससे प्रोटीन को स्वयं संरक्षित रखते हुए रूप को बदलने की अनुमति मिलती है।

Mechanisms

रूप में विकासवादी परिवर्तन अक्सर नए जीनों के बजाय विकासात्मक नियामकों के एक संरक्षित सेट की तैनाती को बदलने से होते हैं। सिस-नियामक तत्वों में उत्परिवर्तन यह बदल सकते हैं कि एक विकासात्मक जीन कहाँ, कब और कितनी मजबूती से व्यक्त होता है, जिससे जीन की अन्य भूमिकाओं को बाधित किए बिना एक संरचना को संशोधित किया जा सकता है। वही टूलकिट जीन, जिसमें हॉक्स क्लस्टर भी शामिल हैं, व्यापक रूप से भिन्न जानवरों के शरीर को पैटर्न करते हैं, जिससे गहरी समरूपता पैदा होती है जिसमें समान जीन उन संरचनाओं को रेखांकित करते हैं जो सीधे एक ही अंग के रूप में विरासत में नहीं मिलती हैं। विकास बाधाएँ भी लगाता है — कुछ प्रकारों का उत्पादन करना मुश्किल होता है — जबकि विकासात्मक प्लास्टिसिटी जीवों को पर्यावरण के जवाब में वैकल्पिक रूप उत्पन्न करने की अनुमति देती है, ये दोनों ही उन रास्तों को आकार देते हैं जो विकास ले सकता है।

Clinical relevance

इवो-डेवो शरीर की संरचनाओं की उत्पत्ति और संरक्षित मार्गों को प्रकाशित करता है जो बाधित होने पर जन्मजात विसंगतियों का कारण बनते हैं, मानव विकास और विकृति के लिए एक विकासवादी संदर्भ प्रदान करते हैं। यह प्रविष्टि शैक्षिक है न कि नैदानिक ​​मार्गदर्शन।

History

यह पहचान कि जानवर एक संरक्षित विकासात्मक टूलकिट साझा करते हैं, होमियोबॉक्स जीनों की खोज से शुरू हुई जो फ़ाइला (phyla) में शरीर के अक्षों को पैटर्न करते हैं, जिससे आधुनिक विकासवादी विकासात्मक जीव विज्ञान का उदय हुआ, जिसने विकास के अध्ययन को विकासवादी सिद्धांत के साथ फिर से जोड़ा।

Key figures

• Sean B. Carroll
• Stephen Jay Gould
• Walter Gehring
• Edward B. Lewis

Seminal works

• carroll2005
• lewis1978
• gilbert2016

Frequently asked questions

इवो-डेवो क्या है?

इवो-डेवो, या विकासवादी विकासात्मक जीव विज्ञान, इस बात का अध्ययन करता है कि विकास में परिवर्तन शरीर के स्वरूप में विकासवादी परिवर्तन कैसे उत्पन्न करते हैं और विकासात्मक जीनों का एक साझा सेट जानवरों की विविधता को कैसे आकार देता है।

यदि जानवर इतने सारे जीन साझा करते हैं, तो वे इतने अलग क्यों दिखते हैं?

अधिकांश अंतर पूरी तरह से अलग जीन होने के बजाय, साझा विकासात्मक जीनों को कब और कहाँ चालू किया जाता है, इसमें बदलाव से आता है।