שיעור 9 גסטרולציה: Primitive Streak ומפת גורלות

פתיחה וחזרה

בשיעור הקודם הוגדרו הצירים הראשוניים של העובר לפני הגסטרולציה, ובעיקר הציר anterior-posterior (להלן: A-P). ה־DVE נדד והפך ל־AVE, וכך הוגדר הצד האנטריורי. הצד הנגדי נהיה הצד הפוסטריורי, ושם התחילה הגסטרולציה.

השיעור הנוכחי נכנס לגסטרולציה עצמה: איך מתחיל ה־Primitive Streak (להלן: PS), איך תאי Epiblast יוצאים ממנו, לאן הם נודדים, ואיך מתוך התהליך הזה נוצרים ה־Mesoderm, ה־Definitive endoderm ובהמשך גם הנוטוכורד (Notochord).

הקו המארגן:

Epiblast
  ↓ EMT + ingression through PS
Mesoderm / Mesendoderm
  ↓ migration + organization
Germ layers + Notochord
  ↓
base for Organogenesis

גסטרולציה לא מסתכמת ב״יצירת שלוש שכבות״ - זה תהליך שבו תאים יוצאים בזמן מסוים, ממקום מסוים, ונודדים במסלול מסוים. לכן, כדי להבין גורל תאי בגסטרולציה, צריך תמיד לשאול שתי שאלות: מתי התא יצא, ומאיפה לאורך ה־PS הוא יצא.

חזרה קצרה: אפיתל, מזנכימה ו־EMT

לפני שנכנס לפרטים, נחזור להבחנה בין תאים אפיתליאליים ותאים מזנכימליים.

שני מעברים חשובים:

בגסטרולציה, תאי אפיבלסט עוברים EMT, יוצאים דרך ה־PS, והופכים לתאים מזנכימליים נודדים. חלקם יעברו בהמשך MET וייכנסו לשכבת ה־Visceral Endoderm כדי ליצור את ה־Definitive endoderm.

תחילת הגסטרולציה: מאפיבלסט ל־PS

בתחילת הגסטרולציה, העובר נמצא בשלב ה־Egg cylinder. המבנה הבסיסי:

ה־AVE מגדיר את הצד האנטריורי. הצד הנגדי מוגדר כפוסטריורי, ושם מתחיל ה־PS.

ה־PS ${\color{red}\blacksquare}$ הוא אזור באפיבלסט שבו תאים עוברים EMT ו־Ingression. הם יוצאים מתוך שכבת האפיבלסט (${\color{blue}\blacksquare}$) ונכנסים למרווח בינה ובין ה־Visceral Endoderm (${\color{#00a651}\blacksquare}$). התאים האלה הם תאי ה־Mesoderm וה־Definitive endoderm.

בתחילת ה־PS, התאים הראשונים שיוצאים נעים בשני דפוסים עיקריים:

1. לטרלית - הצידה, סביב ה־Egg cylinder. בפועל זו תנועה לשני צידי העובר.
2. פרוקסימלית (למעלה) - לכיוון ה־Extra-embryonic ectoderm (${\color{grey}\blacksquare}$).

אפשר לחשוב על תחילת ה־PS כעל שלושה כיווני תנועה במרחב: שני כיוונים לטרליים ועוד כיוון פרוקסימלי. התאים אינם נשארים בנקודת היציאה; הם יוצאים, נודדים, ותאי Epiblast אחרים ממשיכים למלא את מקומם באזור ה־streak.

ה־AVE לא משתתף ישירות ביציאת התאים מה־PS. הוא קובע איפה יהיה anterior, ובעקבות זאת הצד הנגדי הופך ל־posterior, שבו מתחיל ה־PS.

מה קורה לתא שעובר EMT

תאי האפיבלסט הם תאים אפיתליאליים: הם מסודרים בשכבה, מחוברים זה לזה, ויש להם קוטביות אפיקלית-בזלית. כדי לצאת דרך ה־PS הם צריכים להפוך לתאים מזנכימליים נודדים. באיור שלמטה: הצהוב מסמן Epiblast, והירוק מסמן את אזור ה־PS ואת התאים המזנכימליים שיוצאים ממנו.

המעבר כולל כמה שלבים:

Epiblast epithelial cell
  ↓ adhesion disassembly
  ↓ apical constriction
  ↓ basement membrane degradation
  ↓ extension + rounding up
Mesenchymal cell
  ↓ migration

הדיוק החשוב כאן הוא ההבדל בין גרעין לבין מרכז מסה. בזמן Extension, מרכז המסה של התא עובר לצד הבזלי. לכן, כאשר התא עובר Rounding up ומתכדר סביב מרכז המסה החדש, הוא כבר נמצא מחוץ לשכבת האפיבלסט ויכול להתחיל לנדוד.

בחתך באזור ה־PS רואים את ההבדל בין שני המצבים: תאי האפיבלסט מסודרים כתאים אפיתליאליים עמודיים, ואילו התאים שיוצאים דרך ה־streak משנים צורה, מאבדים את הארגון האפיתליאלי ונעשים מזנכימליים.

בחתך לטרלי, רחוק מאזור ה־PS עצמו, רואים את התאים שכבר יצאו ונודדים בין ה־Epiblast וה־Visceral Endoderm. ה־Visceral Endoderm עצמו הוא אפיתל שטוח יחסית (squamous epithelium), ועדיין מתפקד כשכבה אפיתליאלית.

יצירת Mesoderm ו־Definitive endoderm

התאים שיוצאים דרך ה־PS הם מקור מרכזי ל־Mesoderm. חלק מהם יישארו מזודרמליים, וחלק יעברו בהמשך MET וייכנסו לשכבת ה־Visceral Endoderm (בירוק באיור מטה), כדי ליצור Definitive endoderm.

בתחילת הגסטרולציה נוצרים בעיקר תאים שנודדים לכיוון חוץ־עוברי (החלק העליון באיור). בסוף הגסטרולציה, כבר יש שכבת מזודרם רחבה בין האפיבלסט לבין ה־Visceral Endoderm, ובאזורים מסוימים תאים שמקורם במזודרם/mesendoderm נכנסים לתוך ה־Visceral Endoderm והופכים לאנדודרם עוברי.

Mesendoderm - תא Mesoderm שיכולה להפוך ל־Endoderm.

חשוב לא להפוך את זה לכלל גורף: לא כל תאי המזודרם עוברים MET; חלק מהתאים נשארים מזודרמליים וייצרו בהמשך רקמות מזודרמליות, ורק חלק מהאוכלוסייה נכנס לשכבת ה־Visceral Endoderm ותורם ל־Definitive endoderm.

Extra-embryonic mesoderm, ‏Amnion ו־Chorion

התאים המזנכימליים הראשונים שיוצאים מה־PS נודדים לכיוון ה־Extra-embryonic ectoderm ויוצרים את ה־Extra-embryonic mesoderm. תנועה זו מניעה את יצירת הקרומים החוץ־עובריים:

מנגנון יצירת האמניון: התאים המזודרמליים שנודדים מה־PS מצטברים ויוצרים דחיפה פיזית (״בטן״) באזור החוץ־עוברי. הלחץ המכני הזה משנה את הארגון המרחבי של הרקמה, ומאלץ את תאי ה־Epiblast הסמוכים להתקפל ולהשתתף ביצירת מעטפת האמניון.

Definitive endoderm

ה־Visceral Endoderm היא רקמה חוץ־עוברית. במהלך הגסטרולציה נכנסים לתוכו תאים שמקורם ב־PS. התאים האלה עברו תחילה EMT ויצאו כאוכלוסייה מזודרמלית/mesendodermal, ובהמשך, הם עוברים MET ונעשים חזרה תאים אפיתליאליים בתוך שכבת האנדודרם.

כך נוצרת שכבת ה־Definitive endoderm - האנדודרם העוברי האמיתי.

Epiblast
  ↓ EMT through PS
Mesendodermal cells
  ↓ MET into Visceral Endoderm layer
Definitive endoderm

חלק מתאי ה־Visceral Endoderm מוחלפים בהדרגה על ידי התאים החדשים. לכן בשלב מעבר אפשר לראות תערובת: תאי Visceral Endoderm חוץ־עובריים לצד תאים שמקורם ב־Epiblast ועומדים להפוך ל־Definitive endoderm.

זמן, מיקום ומפת גורלות באפיבלסט

כדי להבין גסטרולציה צריך להפריד בין שתי סקלות: סקלת זמן וסקלה טופוגרפית.

סקלת זמן

סקלת הזמן מתארת את התקדמות העובר כולו:

סקלה טופוגרפית

הסקלה הטופוגרפית מתארת מיקום לאורך ה־PS:

שתי הסקלות קשורות, אבל הן לא מתארות אותו דבר. גם כשה־PS מתקדם קדימה, תאים עדיין יכולים לצאת מהאזורים הפוסטריוריים שלו. לכן תמיד צריך לשאול שתי שאלות:

• מתי התא יצא?
• מאיזה אזור ב־PS הוא יצא?

שתי התשובות יחד קובעות את התרומה של התא.

עוד נקודה חשובה: ה־PS מתקדם מפוסטריור לאנטריור עד שהוא מגיע לנקודה הדיסטלית ביותר, ושם הוא נעצר. אבל גם כשהקצה האנטריורי של ה־streak כבר הגיע קדימה, תאים עדיין יכולים לצאת מאזורים פוסטריוריים יותר שלו. בכל פעם שתא יוצא, תא אחר מה־Epiblast ממלא את מקומו, ולכן ה־Epiblast הוא המקור המתמשך לתאים שיוצאים דרך ה־streak.

Fate map של האפיבלסט

Fate map היא מפה שמראה למה אזורים שונים באפיבלסט יתרמו בהמשך. זו מפה ניסויית: מסמנים אזור באפיבלסט, עוקבים אחריו, ורואים איפה הצאצאים שלו נמצאים מאוחר יותר.

המפה מנבאת גורל לפי מיקום, אבל הגורל עדיין תלוי בהקשר. תא שנמצא באזור מסוים יתרום בדרך כלל לרקמה מסוימת, אך אם מעבירים אותו לסביבה אחרת הוא יכול לקבל גורל אחר.

• Fate map = מיקום באפיבלסט מנבא תרומה עתידית
• הגורל נקבע בפועל במהלך המעבר ב־PS

מפת הגורלות מתארת מה תאים מאזור מסוים צפויים לעשות בתנאים רגילים. אם משנים את הסביבה או את נקודת הכניסה דרך ה־PS, גורל התא יכול להשתנות בהתאם לסיגנלים שהוא מקבל.

סדר יציאת התאים

הסדר:

הסיבה שה־PGCs מוגדרים מוקדם קשורה לפוטנטיות. לאורך ההתפתחות תאים הולכים ומתמיינים, ולכן תאי שורת הנבט צריכים להיות מוגדרים בשלב מוקדם יחסית, לפני שהפוטנציאל שלהם מצטמצם. בשלב הזה עדיין אין אשכים או שחלות, אבל התאים שיתרמו לשורת הנבט צריכים להיווצר, להישמר, ובהמשך לנדוד למקום שבו יתפתחו איברי הרבייה.

ה־Cardiac mesoderm יוצא יחסית מוקדם, נע לטרלית ובהמשך קדימה, ויוצר את ה־Cardiac fields. הלב נוצר מוקדם משום שהעובר צריך מערכת שתתמוך בהמשך ההתפתחות. התאים שיוצרים את הלב אינם נוצרים במקום הסופי שלו; הם יוצאים מה־PS, נודדים, ורק אחר כך מתארגנים בשדות הקרדיאליים.

שלוש שכבות הנבט

בסוף הגסטרולציה מתקבלות שלוש שכבות הנבט (הן היעד של הגסטרולציה):

האיברים ייווצרו בהמשך דרך אינטראקציות בין השכבות האלה. למשל, הנוטוכורד שמקורו ב־Axial mesoderm מתקשר עם האקטודרם ומשרה התפתחות עצבית.

סידור מרחבי של המזודרם סביב האפיבלסט

חלקי המזודרם שנוצר בגסטרולציה ומקיף את האפיבלסט, נקראים לפי מיקומם הגיאוגרפי ביחס ל־midline:

החלוקה הזו חשובה להמשך האורגנוגנזה, כי אזורי מזודרם שונים ייתנו תרומות שונות לגוף העובר.

Axial Mesoderm - סוף הגסטרולציה

אנחנו נמצאים כעת בשלבים האחרונים של הגסטרולציה.

ה־Axial mesoderm הוא המזודרם שנמצא בקו האמצע של העובר (ה־midline). הוא נוצר בשלבים המאוחרים של ה־PS (היינו, Late PS), באזור ה־Anterior PS ‏(APS).

המרכיבים המרכזיים של ה־Axial mesoderm הם:

כאשר ה־PS מגיע לנקודה הדיסטלית, תאים ממשיכים לצאת ממנו. חלקם נעים הצידה, אבל חלק צר נע אנטריורית, לאורך המידליין. כך נוצרת רצועת ה־Axial mesoderm.

ההבדל העיקרי הוא כיוון התנועה: תאי Mesendoderm נעים קדימה, אבל גם מתפזרים יחסית לצדדים כדי להשתלב ב־Definitive endoderm, ואילו תאי Axial mesoderm נעים קדימה במסלול צר ומדויק לאורך המידליין.

תאי ה־Axial mesoderm (בפרט תאי ה־PCP וה־Node) עוברים MET, ונכנסים לתוך שכבת ה־endoderm כרצועה מסודרת. שם הם נעשים תאים אפיתליאליים, אפילו columnar, אבל מבחינה טרמינולוגית הם שומרים על זהות מזודרם.

תשומת הלב: למרות תהליך ה־MET, לענייננו הם נשארים מזודרמליים ולא הופכים ל־endoderm. כמו כן, הם צמודים לאקטודם, ולמעשה אין בינם לבין האקטודרם דבר (ראו תמונה מטה).

Node וציר ימין-שמאל

ה־Node הוא השלב שבו מתחילים להגדיר את הציר left-right. עד עכשיו עסקנו בעיקר ב־A-P וב־dorsal-ventral. ציר ימין-שמאל נקבע מאוחר יותר, סביב הופעת ה־Node.

ה־Node מופיע לזמן מוגבל בלבד. בזמן שבו הוא קיים, הוא מתפקד כמבנה מארגן שמסייע להבחין בין צד ימין לצד שמאל של העובר.

החשיבות נובעת מכך שאיברים פנימיים אינם מסודרים באופן סימטרי. הלב, למשל, צריך להגיע לצד שמאל. כדי שזה יקרה, העובר צריך להגדיר מוקדם מהו ימין ומהו שמאל.

ב־Node יש primary cilia, שקשורים לקביעת ציר ימין-שמאל. המנגנון המפורט יידון בהמשך.

יצירת הנוטוכורד

ה־Notochord (בעברית: מיתר הגב) נוצר מתאי ה־Axial mesoderm, היוצאים מה־Anterior Primitive Streak ונעים קדימה לאורך ה־midline. תאים אלה נכנסים אל תוך שכבת האנדודרם כרצועה דקה ומסודרת של תאים אפיתליאליים, אך שומרים על זהותם כ־Axial mesoderm ואינם הופכים ל־endoderm.

ה־Axial mesoderm כולל את ה־Prechordal plate ‏(PCP), את ה־Anterior head process ‏(AHP) ואת ה־Node. ה־PCP וה־AHP יוצרים יחד את ה־Notochordal plate - רצועה אפיתליאלית שטוחה המשולבת בשכבת האנדודרם. בהמשך, הרצועה מתעגלת ונכנסת פנימה בצורת גליל. הגליל שנוצר הוא הוא ה־Notochord. לפי תיאור בשיעור, יצירת הגליל מתחילה באזור פוסטריורי ומתקדמת עד לאזור הדיסטלי־אנטריורי, שבו נמצא ה־PCP.

בתמונה למטה זה נראה כאילו אין במרכז הגליל הנוצר חלל. זה תלוי במספר התאים - במקרה הזה יש יחסית מעט תאים, ולכן אין חלל. אם היו יותר תאים, היה נוצר חלל קטן במרכז הגליל.

המנגנון המרכזי הוא Apical constriction:

• בצד האפיקלי של התא יש טבעת actomyosin.
• הטבעת מתכווצת.
• הצד האפיקלי (שיש בו פילמנטי אקטומיוזין שיכולים להתכווץ), נעשה צר יותר.
• התאים משנים צורה יחד ויוצרים קיפול/התארגנות פנימה.

הנקודה החשובה היא שה־junctions נשמרים, ולכן התאים נשמרים יחד ומתחילים להתעגל. כך נוצרים גלילים.

כאן צריך להבחין בין Apical constriction לבין EMT:

בגלל שהקשרים בין התאים נשמרים, התאים מתעקלים יחד ויוצרים מבנה מסודר. כך נוצרת רצועה גלילית של תאים לאורך המידליין.

הנוטוכורד נוצר לאורך זמן (יומיים בהיריון עכבר), ולא באירוע חד־פעמי. בשלב מאוחר יותר, ה־Node נע פוסטריורית, ותאים שנשארים מאחור תורמים להמשך בניית הנוטוכורד לאורך המידליין.

במבט על דינמיקת התאים, אפשר לתאר שלושה שלבים משלימים:

1. Condensation - תאים שהיו מפוזרים יחסית מתרכזים ומתארגנים יחד.
2. Emergence - קבוצת התאים מופיעה כמבנה מסודר יותר לאורך המידליין.
3. MET - התאים מקבלים ארגון אפיתליאלי יותר, כחלק מהתארגנות הנוטוכורד.

המקור המיידי של חלק מהתאים שנשארים מאחור הוא ה־Node, אבל המקור ההתפתחותי הרחב הוא עדיין ה־PS וה־Axial mesoderm.

הנוטוכורד חשוב גם כמקור אותות. הוא שולח אותות לאקטודרם שמעליו ומשתתף בהשראת התפתחות מערכת העצבים. זה מדגים את העיקרון המרכזי של אורגנוגנזה: איברים נוצרים דרך אינטראקציות בין שכבות.

Axial mesoderm / Notochord
  ↓ signaling to ectoderm
Neural development

מיקום ה־PS והכפלת ציר

לפני שה־PS מתחיל, יש בעובר גרדיאנטים של BMP, ‏Nodal activity ו־Wnt3. לפני נדידת ה־DVE, חלק מהגרדיאנטים מאורגנים בעיקר בציר proximal-distal. אחרי נדידת ה־DVE והפיכתו ל־AVE, הארגון משתנה לציר A-P.

התוצאה היא שמסלולי הסיגנלינג שמקדמים PS מתרכזים בצד הפוסטריורי. בצד הזה מתקבל ריכוז גבוה של:

• BMP signaling
• Nodal activity
• Wnt3
• כנראה גם FGF

הריכוז הזה מגדיר איפה יופיע ה־PS.

Brachyury ו־OTX2

Brachyury, שנקרא גם T, הוא מרקר של הצד הפוסטריורי ושל ה־PS. בבדיקות ביטוי (RNA in situ hybridization) אפשר לראות אותו באזור שבו מתחיל ה־streak.

OTX2 הוזכר כמרקר שקשור לאזור הראש. יחד, הביטוי של Brachyury ושל OTX2 עוזר להבחין בין הצד הפוסטריורי לבין הצד האנטריורי.

Cerberus1 ו־Lefty1

ה־AVE מבטא מעכבים שמגבילים את פעילות המסלולים בצד האנטריורי, ביניהם:

כאשר מורידים רק Cerberus1, הפנוטיפ חלש יחסית, כנראה בגלל יתירות בין המעכבים: יש כמה מנגנוני עיכוב שיכולים לפצות זה על זה.

כאשר מורידים Cerberus1 וגם Lefty1, הגרדיאנטים אינם מוגבלים בצורה תקינה, ויכולים להיווצר שני מוקדים של PS.

שני מוקדים כאלה יכולים להתקדם וליצור עובר עם ציר נוסף, למשל, מצב של ראש אחד עם שני צירים/גופים. זה מדגים את תפקיד המעכבים: הם לא יוצרים את הראש בעצמם, אלא מגבילים את פעילות Nodal/Wnt/BMP כך שה־PS יופיע במקום אחד בלבד.

Wnt3 ו־Axis duplication

בניסוי gain of function מבטאים בעובר Wnt3 במקום נוסף. ביטוי אקטופי של Wnt3 יכול ליצור מוקד נוסף של PS.

זה נקרא Axis duplication: לעובר נוצרת התחלה של ציר נוסף.

הניסוי מציג את Wnt3 כגורם שיכול להספיק להפעלת תוכנית PS במקום חדש. כלומר, בהקשר של הניסוי הזה, Wnt3 מתנהג כגורם מספיק ליצירת מוקד נוסף של PS כאשר הוא מבוטא באופן אקטופי.

בבני אדם יש מקרים של תאומית סיאמיים (Conjoined twins). ה־Axis duplication הוא מנגנון אפשרי להבנת מצבים כאלה, אך בזהירות: אי אפשר להוכיח את המנגנון ישירות בבני אדם מתוך המודלים האלה, ויש גם אפשרויות אחרות כמו איחוי עוברים.

Snail ויצירת Mesoderm

לקראת סוף השיעור הוצג פקטור השעתוק Snail.

Snail הוא:

• Transcription factor
• מסוג Zinc finger
• פועל בעיקר כרפרסור של גנים

ב־RNA in situ hybridization רואים ש־Snail מתבטא באזור ה־Early PS. המיקום הזה מתאים לתפקיד ב־EMT וביצירת Mesoderm.

Snail loss of function

בניסוי loss of function משווים עובר תקין לעובר מוטנט ל־Snail.

בעובר תקין רואים התקדמות של גסטרולציה ויצירה של:

• Ectoderm
• Mesoderm
• Endoderm
• Amnion
• Chorion

במוטנט ל־Snail מופיעים כמה שינויים מרכזיים:

• אין Amnion תקין.
• אין Chorion תקין.
• כמעט אין Mesoderm תקין.
• ה־Epiblast עדיין קיים.
• תאים מצטברים מתחת לאזור ה־PS, אך אינם מתנהגים כתאים מזנכימליים תקינים.

בחתכים של המוטנט רואים חללים קטנים, lacunae, בתוך התאים שהיו אמורים להיות מזודרמליים. זה מתאים למצב שבו התאים התחילו תהליך יציאה, אבל לא השלימו EMT תקין ולא קיבלו זהות מזנכימלית תקינה.

הנקודה העיקרית:

• Snail מתבטא ב־Early PS
• Snail דרוש ל־EMT תקין
• בלי Snail אין יצירת Mesoderm תקינה

Snail is expressed in the early primitive streak
  ↓
Loss of Snail function
  ↓
Very little normal mesoderm is formed
  ↓
Defective cell exit / EMT / mesenchymal identity

השיעור נעצר כאן, והמשך הדיון אמור להסביר כיצד Snail קשור למנגנון המולקולרי שמאפשר לתאים להשתחרר מהאפיתל ולהפוך למזנכימה.

רצף האירועים המרכזי ומשפטי מפתח

Egg cylinder stage
 ┌├─ Epiblastd
 │├─ ExE
 │└─ Visceral Endoderm
 │      ↓
 │    DVE migrates and becomes the AVE
 │      ↓
 │    AVE defines the anterior side of the embryo
 │      ↓
 │    The opposite side becomes the posterior side
 │      ↓
 │    Posterior signaling is established:
 │      ├─ BMP
 │      ├─ Nodal
 │      ├─ Wnt3
 │      └─ FGF
 │
 │ These signals induce the PS in the posterior epiblast
 ↓
Epiblast cells enter the PS
  ↓
Epiblast cells undergo:
  ├─ EMT
  └─ Ingression
  ↓
Cells leave the epiblast and migrate between the epiblast and VE
  ↓
Cell fate depends on timing and position of exit from the PS
  │
  ├─ Early PS:
  │   ├─ Extra-embryonic mesoderm
  │   └─ Primordial germ cells
  │
  ├─ Intermediate PS:
  │   ├─ Lateral plate mesoderm
  │   ├─ Paraxial mesoderm
  │   └─ Cardiac mesoderm
  │
  └─ Anterior PS / late PS:
      ├─ Mesendoderm
      │     ↓ MET and integration into the endoderm
      │   Definitive endoderm
      │
      └─ Axial mesoderm
          ↓ organizes along the embryonic midline
        forms the Notochord
                    ↓ signals to the overlying ectoderm
                  Neural development is induced
                    ↓
                  Foundation for nervous system development

flowchart TD
    A["Egg cylinder stage"]

    A --> B["Epiblast"]
    A --> C["Extra-embryonic ectoderm / ExE"]
    A --> D["Visceral endoderm / VE"]

    D --> E["DVE migrates and becomes AVE"]
    E --> F["AVE defines the anterior side"]
    F --> G["Opposite side becomes posterior"]

    G --> H["Posterior signaling is established"]
    H --> H1["BMP"]
    H --> H2["Nodal"]
    H --> H3["Wnt3"]
    H --> H4["FGF"]

    H --> I["Primitive streak / PS is induced in the posterior epiblast"]

    B --> J["Epiblast cells face two routes"]
    I --> J

    J --> K["Do not enter PS"]
    J --> L["Enter PS"]

    K --> M["Remain epithelial"]
    M --> N["Ectoderm"]

    N --> N1["Surface ectoderm"]
    N1 --> N2["Epidermis of the skin"]

    N --> N3["Overlying ectoderm"]

    L --> O["EMT + ingression"]
    O --> P["Cells leave the epiblast"]
    P --> Q["Migration between epiblast and VE"]
    Q --> R["Fate depends on timing and position of exit from PS"]

    R --> S["Early PS"]
    S --> S1["Extra-embryonic mesoderm"]
    S --> S2["Primordial germ cells"]

    R --> T["Intermediate PS"]
    T --> T1["Lateral plate mesoderm"]
    T --> T2["Paraxial mesoderm"]
    T --> T3["Cardiac mesoderm"]

    R --> U["Anterior PS / Late PS"]

    U --> V["Mesendoderm"]
    V --> W["MET + integration into endodermal layer"]
    W --> X["Definitive endoderm"]
    X --> X1["Gut epithelium"]
    X --> X2["Liver contribution"]
    X --> X3["Lung contribution"]
    X --> X4["Pancreas contribution"]

    U --> Y["Axial mesoderm"]
    Y --> Z["Notochordal plate"]
    Z --> AA["Notochord"]

    AA --> AB["Signals to overlying ectoderm"]
    N3 --> AB
    AB --> AC["Neural induction"]
    AC --> AD["Neural ectoderm"]
    AD --> AE["Nervous system development"]

    classDef stage fill:#f3f4f6,stroke:#374151,stroke-width:1px,color:#111827;
    classDef signal fill:#fef3c7,stroke:#92400e,stroke-width:1px,color:#111827;
    classDef ectoderm fill:#dbeafe,stroke:#1d4ed8,stroke-width:1px,color:#111827;
    classDef mesoderm fill:#fef9c3,stroke:#a16207,stroke-width:1px,color:#111827;
    classDef endoderm fill:#fed7aa,stroke:#c2410c,stroke-width:1px,color:#111827;
    classDef ps fill:#fee2e2,stroke:#b91c1c,stroke-width:1px,color:#111827;

    class A,B,C,D,E,F,G,J stage;
    class H,H1,H2,H3,H4 signal;
    class I,L,O,P,Q,R,S,T,U ps;
    class K,M,N,N1,N2,N3,AB,AC,AD,AE ectoderm;
    class S1,T1,T2,T3,Y,Z,AA mesoderm;
    class V,W,X,X1,X2,X3,X4 endoderm;

משפטי מפתח

• גסטרולציה מתחילה בצד הפוסטריורי של העובר, באזור ה־PS.
• ה־PS הוא אזור באפיבלסט שבו תאים עוברים EMT ו־Ingression.
• תא שיוצא דרך ה־PS נעשה מזנכימלי ויכול לנדוד.
• גורל התא נקבע לפי שילוב של זמן היציאה ומיקום היציאה ב־PS.
• התאים הראשונים שיוצאים תורמים ל־Extra-embryonic mesoderm ול־PGCs.
• תאים שיוצאים בשלבים ביניים תורמים ל־Lateral plate mesoderm, ‏Paraxial mesoderm ול־Cardiac mesoderm.
• תאים שיוצאים מה־APS תורמים ל־Axial mesoderm ול־Mesendoderm.
• ה־Definitive endoderm נוצר מתאים שעברו דרך ה־PS, עברו MET ונכנסו לשכבת ה־Visceral Endoderm.
• תאי Epiblast שלא יצאו דרך ה־PS יהפכו ל־Ectoderm.
• הנוטוכורד הוא Axial mesoderm מאורגן במידליין, והוא חיוני להתפתחות מערכת העצבים.
• ה־Node מופיע לזמן מוגבל ומשתתף בקביעת ציר ימין-שמאל.
• ה־AVE ממקם את הגרדיאנטים כך שה־PS יופיע בצד אחד בלבד.
• Wnt3 יכול להשרות מוקד נוסף של PS כאשר הוא מבוטא באופן אקטופי.
• Snail מתבטא ב־Early PS ונדרש ליצירת Mesoderm תקין.