Zellentwicklung

Zellentwicklung bezeichnet die Entstehung, Spezifikation und Reifung von Zellen in Organismen, von frühen Embryonalstadien bis zum Gewebe- und Organaufbau.

Im Prozess durchlaufen Zellen Teilungen, Proliferation, gerichtete Differenzierung und oft Migration, wodurch aus pluripotenten oder multipotenten Vorläuferzellen spezialisierte Zelltypen entstehen. Die Zellentwicklung umfasst Embryogenese, Gewebe- und Organbildung sowie die Regeneration und den Gewebeerneuerungsprozess im erwachsenen Organismus.

Die Regulation erfolgt durch komplexe Genregulationsnetzwerke, Transkriptionsfaktoren und Signaling-Wegkaskaden sowie epigenetische Mechanismen und Anordnung der Zellen im Gewebemilieu. Beispiele für zentrale Signalwege sind Wnt, Notch, Hedgehog und BMP, ergänzt durch Interaktionen mit der extrazellulären Matrix und anderen Zellen.

Forschungsmethoden in der Zellentwicklungsforschung umfassen Lineage-Tracing, Einzelzell-RNA-Sequenzierung, Live-Imaging, Organoide, in vitro Differenzierung aus Stammzellen und CRISPR-basierte Genbearbeitung.

Bedeutung: Fehlentwicklungen können angeborene Fehlbildungen verursachen; die Zellentwicklung ist zentral für regenerative Medizin und Gewebereparatur, während Störungen in Entwicklungswegen auch in Krebsprozessen eine Rolle spielen.