Jenseits von Energie und Wachstum: Die Rolle des Metabolismus in der Entwicklungssignalisierung, dem Zellverhalten und der Diapause

Der Metabolismus ist entscheidend für die Entwicklung, da er das Zellwachstum, die Energieproduktion, die Etablierung der Zellidentität, die Entwicklungssignalisierung und die Musterbildung unterstützt. In vielen Modellsystemen erfolgt die Entwicklung neben metabolischen Übergängen, wenn Zellen differenzieren und sich in Metabolismus spezialisieren, um neue Funktionen zu unterstützen. Einige Zellen zeigen metabolische Flexibilität, um Mutationen oder abweichende Signalisierung zu umgehen, während andere Zelltypen spezifische Nährstoffe für den Entwicklungsfortschritt benötigen. Metabolische Gradienten und Proteinmodifikationen ermöglichen die Musterbildung und Zellkommunikation. Auf Organismenebene können unzureichende Nährstoffe oder Stress die Reifung von Keimzellen, die Implantation und die Reifung durch Diapause einschränken, wodurch die metabolischen Aktivitäten verlangsamt werden, bis die embryonale Aktivierung unter verbesserten Umweltbedingungen erfolgt.