Gastrulaatiossa

Gastrulaatiossa tarkoitetaan varhaisen sikiön kehityksen vaihetta, jossa blastula muuttuu gastrulaksi ja muodostuu kolme peruskerrosta: ektodermi, mesodermi ja endodermi. Tämä järjestely määrittää kehon pääakselit sekä elimistön perusrakenteet ja kudosjärjestyksen.

Prosessi sisältää solujen liikkeitä ja muodonmuutoksia, jotka muodostavat kerrostuneen rakenteen. Tavallisina mekanismeina pidetään invaginaatiota (solujen sisäänvedäytyminen), involuutioa (kerrosten kiertymistä ja sisäistymistä), ingressiota (solujen siirtymistä sisäosiin) sekä epibolyä (solujen laajenemista ja peittämistä). Näiden liikkeiden seurauksena solut erilaistuvat ja järjestäytyvät muodostamaan ektodermin, mesodermin ja endodermin.

Germ layer -kerrokset erilaistuvat ja antavat peruskehityksen alueille: ektodermi muodostaa iho- ja hermostojärjestelmän osat; mesodermi antaa lihas- ja tukikudokset, verekiertoelimistön, munuaiset ja sidekudokset sekä nivelten alkihanka; endodermi muodostaa ruoansulatuskanavan sekä hengitysjärjestelmän epiteelit ja siihen liittyvät elimet. Samanaikaisesti tapahtuu aksiaalinen osoitus, jossa anteroposterior- ja dorsoventraaliasetukset sekä alueelliset identiteetit määräytyvät erilaisilla signaalivirralla.

Gastrulaatioa on tutkittu monissa malliorganismeissa, kuten sammakoissa, linnuissa ja nisäkkäissä, sekä eräissä invertebrateista. Signaalit kuten Nodal, Wnt ja BMP sekä transcription factorit säätelevät kerrosten muodostumista ja kudosten identiteettejä, tehden gastrulaatiossa tapahtuvista muutoksista keskeisen osa yksilön lateraalin ja sisäelinten kehitystä.