Różnicowanie komórek

Wyjaśniamy, czym jest różnicowanie komórek, takie jak proces, i pokazujemy przykłady

Komórki macierzyste mogą stać się innymi typami komórek według procesu różnicowania komórek

Co to jest różnicowanie komórek?

Różnicowanie komórek Jest to proces, w którym komórka zmienia się z jednego typu komórki na drugi. Zasadniczo jest to transformacja niedojrzałej komórki i niewiele specjalizowana w wyspecjalizowanym typie komórki, która wyraża pewne geny, które zmienia morfologię i jest zdolna do spełnienia funkcji różnych od funkcji komórki „początkowej” komórki.

Na przykład komórki organizmu wielokomórkowego jako istoty ludzkiej są zorganizowane w taki sposób, że są grupowane razem, tworząc różne typy tkanek i narządów o określonych funkcjach, których zwykle nie można wykonać przez komórki innych tkanek.

Tożsamość i funkcja tych tkanek i narządów zależy od rodzaju komórek, które je tworzą, a z kolei wspomniana tożsamość jest podawana przez a Program transkrypcyjny Specyficzne, to znaczy jest kontrolowane genetycznie.

Innymi słowy, istnienie tkanek i narządów jest możliwe dzięki procesie różnicowania komórek, który w istocie składa się z selektywnej ekspresji genom, kontrolowane oba poziom tymczasowy Jak przestrzeń.

Różnicowanie komórek jest zwykle nieodwracalnym procesem, szczególnie jeśli odnosimy się do istoty ludzkiej i wielu zwierząt kręgowców z osób, które znamy - w roślinach nie zawsze tak jest - chociaż w pewnych warunkach i tylko w niektórych komórkach można go odwrócić, proces procesowy, proces procesowy zwany pogarda.

Podczas różnicowania komórek komórka nie tylko nabiera specjalnego kształtu i funkcji, ale można ją również odróżnić od innych komórek w odniesieniu do jej podziału lub szybkości mnożenia. Bardziej zróżnicowana i wyspecjalizowana komórka staje się mniej zdolna do dzielenia.

Komórki łodygi i różnicowania

Ilustracja zarodków komórek macierzystych

Jeśli nasze narządy i tkanki są tworzone przez komórki, które przeszły proces różnicowania w celu uzyskania swojej tożsamości, skąd pochodzą komórki niewidoce? Jak tam tkanki naszego ciała?

Wiele komórek należących do tkanki może „zastąpić” się dzieląc, chociaż szybkość wymiany zmienia się znacznie w zależności od tkanki i zależy od rodzaju tkanki: neurony w dorosłym mózgu, na przykład, są ledwo podzielone, w przeciwnym razie do tego Komórki nabłonkowe.

Może ci służyć: ogniwa Flaming: co to jest, struktura, operacja

Jednak, jak już wspomnieliśmy, niektóre znacznie zróżnicowane komórki tracą pojemność podziału, więc ich populacje są utrzymywane dzięki „zbiornikowi” komórek niezróżnicowanych: komórki macierzyste.

Komórki macierzyste są komórkami o zdolności „dojrzewania” lub różnicowania w różnych typach komórek, a wiele tkanek zawiera wiele z nich odpowiedzialnych za ich utrzymanie.

Istnieją dwa rodzaje komórek macierzystych:

• Embrionalna komórka macierzysta: Oni są tymi w zarodku wczesny. Są stale dzielone i mogą prowadzić do wszystkich rodzajów komórki ciała: są Totipotent. Komórki te mają fundamentalne znaczenie dla wzrostu.
• Komórki macierzyste tkanki: czy znajdują się w organizmach dorosłych lub Dojrzały A jego główną funkcją jest dostarczanie komórek zastępujących zróżnicowane komórki od różnych tkanek. W przeciwieństwie do embrionalnych komórek macierzystych, komórki macierzyste tkanki nie mogą się powstrzymać Wszystko Rodzaje komórek ciała, ale ograniczają się do tworzenia jednej lub więcej linii typu komórek tkankowych, do których należą; Dlatego są multipotent i później oligopotenty.

Jak wyglądają komórki macierzyste?

Jeśli wszystkie komórki macierzyste tkanki są zróżnicowane w celu zastąpienia tych komórek, które z tego czy innego powodu należy wymienić, powiedział, że tkanka szybko byłaby pozbawiona komórek macierzystych.

To z tego powodu podzielone są komórki macierzyste, gdy tkanki wymiany komórek są podzielone asymetrycznie: Jedna z komórek potomnych zaczyna różnicować się w zależności od rodzaju potrzebnej komórki, a druga pozostaje jako komórka macierzysta, utrzymując populację danej tkaniny.

Proces różnicowania komórek

Zróżnicowanie komórek jest stosunkowo złożonym procesem, który obejmuje dużą liczbę czynników wewnętrznych i zewnętrznych.

Może ci służyć: erytropoiesis: etapy i jej cechy, regulacja, stymulanty

Zygote

Od zapłodnienia, przechodząc przez zygotę, do płodu

Można powiedzieć, że pierwsze zdarzenia różnicowania komórek występują podczas rozwoju embrionalnego.

Zygota, pierwsza komórka totipotentna organizmu wielokomórkowego, zaczyna dzielić i ostatecznie definiować różne warstwy zarodkowe, których komórki uzyskują różne funkcje w zależności od ich lokalizacji.

Z zarodkowych warstw powstają wnęki ciała, nabłonki i układy narządów.

Wszystkie komórki pochodzące z zygoty zawierają dokładnie tę samą kombinację genów, które wynikają z fuzji samicy i męskiego haploidalnego jąder rodziców, wytwarzanych przez mejozę w ich strukturach reprodukcyjnych.

Selektywna ekspresja genów

Podczas gdy komórki zarodków (i dorosła osoba) mają praktycznie tę samą zawartość genetyczną, szereg czynników molekularnych jest odpowiedzialna za promowanie ekspresji niektórych genów i trwale lub tymczasowe hamowanie innych, powodując powstanie Program transkrypcyjny Specyficzne dla każdej komórki w zależności od jej funkcji.

Przypomnijmy, że ekspresja genetyczna jest procesem, w którym informacje zawarte w genach są „odczytane”, które są fragmentami kwasu deoksyrybonukleinowego (DNA) zwiniętych i zagęszczonych w jądrze tworzących chromosomy.

Geny są istotami odpowiedzialnymi za wszystkie funkcjonalne, morfologiczne i metaboliczne cechy komórek, a ich ekspresja jest kontrolowana przez czynniki endogenne i egzogeniczne.

Zobowiązanie

Podczas procesu różnicowania komórki są ostatecznie „oddane” do określonej linii komórkowej i rodzaju, co oznacza, że ​​nabywają specyfikacja.

Na przykład w rozwoju embrionalnym zdarzenia związane z zaangażowaniem zachodzą w komórkach w zależności od tych składników cytozolowych, które otrzymują podczas podziału zygoty lub komórek tworzących zarodek. Wśród tych składników znajdują się białka, posłańcy RNA itp.

Z drugiej strony medium pozakomórkowe ma również silny wpływ na procesy różnicowania, zaangażowania i specyfikacji, ponieważ zwykle wysyła różne sygnały, które są interpretowane przez komórki różnie.

Może ci służyć: cytoplazma: funkcje, części i cechy

Przykłady różnicowania komórek

Hematopoiesis

Hematopoiesis to proces, w którym komórki krwi i układ odpornościowy powstają z różnicowania wielofunkcyjnego zestawu komórek macierzystych.

Komórki te, hematopoetyczne komórki macierzyste znalezione w szpiku kostnym, są w stanie podzielić się w celu utrzymania populacji i wytworzenia różnych rodzajów komórek, które zaangażują się w jedną z dwóch linii komórkowych: szpiku i limfoidalnego.

Komórki linii szpikowa, Podczas dzielenia wytwarzają prekursory erytrocytów (czerwone krwinki), komórki tuczne, megakariocyty i mieloblasty.

Megakarioocyty mogą wytwarzać trombocyty, podczas gdy mieloblasty można podzielić w celu utworzenia bazofili, neutrofili, eozynofili i monocytów, które są zdolne do zwiększenia makrofagów i komórek dendrytycznych.

Komórki progenitorowe liniowe Limfoidalny, Zamiast tego są one podzielone, aby doprowadzić do naturalnych komórek morderczych (naturalne komórki zabójcze) lub duże ziarniste limfocyty i małe limfocyty, które służą jako prekursory limfocytów T i limfocytów B.

W trakcie różnicowania komórki te ulegają ważnym zmianom wielkości, kształtu, aktywności metabolicznej i funkcji. Na przykład erytrocyty tracą jądro i pochlebiać, tworząc krwinki z dyskiem bikokobowym, który specjalizuje się w transporcie tlenu przez krew.

Zróżnicowanie osteocytów

Osteocyty są jednym z typów komórek, które tworzą kości zwierząt kręgowców. Komórki te pochodzą z komórek prekursorowych znanych jako Osteoblasty.

Kiedy podane są pewne warunki, a osteoblasty postrzegane są różne znaki, niektóre z nich różnią się dramatycznie:

Jeśli są komórek spoglądających na kostkę, zdolne do stale pozakomórkowej macierzy, osteoblasty nabierają wydłużonego i małego kształtu, ze strukturą osadzony W tkance kostnej, zamkniętej przez materiał organiczny utworzony przez włókna kolagenowe i białka włókniste.

Proces ten ma miejsce podczas tworzenia kości i jest kontrolowany przez czynniki transkrypcyjne, które nie tylko modyfikują genetyczny profil ekspresji komórek, które różnią się, ale także sąsiednich komórek, indukując wytwarzanie składników macierzy, w których zostaną one zamknięte.