Diferenciácia buniek

Vysvetlíme, čo je diferenciácia buniek, napríklad tento proces, a ukážeme vám príklady

Kmeňové bunky sa môžu stať inými typmi buniek procesom diferenciácie buniek

Čo je diferenciácia buniek?

Ten Diferenciácia buniek Je to proces, ktorým sa bunka mení z jedného typu bunky na druhý. Všeobecne je to transformácia nezrelej bunky a málo špecializovaná na špecializovaný typ buniek, ktorý exprimuje určité gény, ktoré mení morfológiu a je schopná plniť funkcie odlišné od funkcií „počiatočnej“ bunkovej bunky.

Napríklad bunky mnohobunkového organizmu ako človeka sú organizované takým spôsobom, že sú zoskupené tak, aby tvorili rôzne typy tkanív a orgánov so špecifickými funkciami, ktoré zvyčajne nemôžu vykonávať bunky iných tkanív.

Identita a funkcia týchto tkanív a orgánov závisí od typu buniek, ktoré ich tvoria, a uvedená identita je zase daná Prepisový program Konkrétne, to znamená, že je geneticky kontrolovaný.

Inými slovami, existencia tkanív a orgánov je možná vďaka procesu diferenciácie buniek, ktorý v podstate pozostáva z selektívneho vyjadrenia genóm, ovládané obe úroveň dočasný ako priestor.

Diferenciácia buniek je zvyčajne ireverzibilný proces, najmä ak odkazujeme na ľudskú bytosť a mnoho zvierat stavovcov z tých, ktoré poznáme - v rastlinách to nie je vždy tak - hoci v určitých podmienkach a iba v určitých bunkách sa môže zvrátiť, proces nazývaný pohŕdať.

Počas diferenciácie buniek bunka nielen získava špeciálny tvar a funkciu, ale tiež sa dá odlíšiť od iných buniek vzhľadom na jej delenie alebo násobok. Čím viac diferencovanejšie a špecializovanejšie, bunka sa stáva menej schopnou rozdeliť.

Kmeňové a diferenciačné bunky

Ilustrácia embryonálnych kmeňových buniek

Ak sú naše orgány a tkanivá tvorené bunkami, ktoré prešli procesom diferenciácie, aby získali svoju identitu, odkiaľ pochádzajú bunky, ktoré im spôsobujú? Aké sú tkanivá nášho tela?

Mnohé z buniek patriacich do tkaniva sa môžu „nahradiť“ sami rozdelením, hoci miera náhrady sa značne líši od jedného tkaniva do druhého a závisí od typu tkaniva: napríklad neuróny v dospelom mozgu sú sotva rozdelené, inak až do epitelové bunky.

Môže vám slúžiť: Flaming Cell: Čo je, štruktúra, operácia

Ako sme však už spomenuli, niektoré značne diferencované bunky strácajú svoju kapacitu delenia, takže ich populácie sa udržiavajú vďaka telesnej „rezervoáru“ ne -diferencovaných buniek: kmeňové bunky.

Kmeňové bunky sú bunky so schopnosťou „dozrievať“ alebo rozlišovať v rôznych typoch buniek a mnoho tkanív obsahuje niekoľko z nich, ktoré sú zodpovedné za ich udržiavanie.

Existujú dva typy kmeňových buniek:

• Embryonálne kmeňové bunky: Sú to tí v embryu skoré. Sú neustále rozdelené a môžu viesť ku všetkým typom tela bunky: sú Totipotentný. Tieto bunky sú zásadné pre rast.
• Tkanivové kmeňové bunky: Nachádzajú sa v dospelých organizmoch alebo Vyspelý A jej hlavnou funkciou je poskytovať bunky, ktoré nahradia diferencované bunky z rôznych tkanív. Na rozdiel od embryonálnych kmeňových buniek, tkanivové kmeňové bunky nemôžu vzniknúť všetko Typy telových buniek, ale sú obmedzené na vytvorenie jednej alebo viacerých línií typu tkanivových buniek, ku ktorým patria; Preto sú multipotentný a následne oligopotenty.

Ako sú kmeňové bunky?

Ak sa všetky kmeňové bunky tkaniva diferencujú tak, aby nahradili tie bunky, ktoré z jedného alebo druhého dôvodu je potrebné vymeniť, uviedla, že tkanivo by rýchlo bez kmeňových buniek bez.

Z tohto dôvodu sú kmeňové bunky, keď sa tkanivo zaslúži výmeny buniek, rozdelené asymetricky: Jedna z dcérskych buniek sa začína diferencovať podľa typu potrebného bunky a druhá zostáva ako kmeňová bunka, ktorá udržiava populáciu dotknutej látky.

Proces diferenciácie buniek

Diferenciácia buniek je relatívne komplexný proces, ktorý zahŕňa veľké množstvo vnútorných a vonkajších faktorov.

Môže vám slúžiť: erytropoéza: etapy a jej charakteristiky, regulácia, stimulanty

Zygote

Od hnoja, prechádzajúceho zygotom, k plodu

Môžeme povedať, že prvé udalosti diferenciácie buniek sa vyskytujú počas embryonálneho vývoja.

Zygote, prvá totipotentná bunka mnohobunkového organizmu, sa začína deliť a nakoniec definovať rôzne embryonálne vrstvy, ktorých bunky získavajú rôzne funkcie v závislosti od ich polohy.

Z embryonálnych vrstiev sa vytvárajú dutiny tela, epitelu a orgánové systémy.

Všetky bunky, ktoré pochádzajú zo zygotu, obsahujú presne rovnakú kombináciu génov, ktoré boli výsledkom fúzie samíc a mužských haploidných jadier rodičov, produkované meiózou v ich reprodukčných štruktúrach.

Selektívna expresia génov

Zatiaľ čo embryové bunky (a dospelý jednotlivec) majú prakticky rovnaký genetický obsah, séria molekulárnych faktorov je zodpovedná za podporu expresie niektorých génov a natrvalo alebo dočasne inhibujúceho bodu iných, čo vedie k Prepisový program Špecifické pre každú bunku v závislosti od jej funkcie.

Pripomeňme, že genetická expresia je proces, prostredníctvom ktorého sú informácie obsiahnuté v génoch „čítané“, čo sú fragmenty kyseliny deoxyribonukleovej (DNA) valcované a zhutnené v jadre tvoriacich chromozómy.

Gény sú entity zodpovedné za všetky funkčné, morfologické a metabolické charakteristiky buniek a ich expresia je kontrolovaná endogénnymi a exogénnymi faktormi.

Viazanosť

Počas procesu diferenciácie sú bunky nakoniec „zaviazané“ na špecifickú bunkovú líniu a typ, čo znamená, že získavajú špecifikácia.

Napríklad v embryonálnom vývoji sa konajú záväzné udalosti v bunkách v závislosti od tých cytosolických komponentov, ktoré dostávajú počas delenia zygotov alebo v bunkách, ktoré tvoria embryo. Medzi týmito komponentmi sú proteíny, poslovia RNA atď.

Na druhej strane, extracelulárne médium má tiež silný vplyv na procesy diferenciácie, záväzku a špecifikácie, pretože zvyčajne vysiela rôzne signály, ktoré interpretujú bunky odlišne.

Môže vám slúžiť: cytoplazma: funkcie, časti a vlastnosti

Príklady diferenciácie buniek

Hematopoéza

Hematopoéza je proces, ktorým sa krvné bunky a imunitný systém tvoria z diferenciácie multipotentných kmeňových buniek.

Tieto bunky, hematopoetické kmeňové bunky nachádzajúce sa v kostnej dreni, sú schopné rozdeliť, aby si udržali svoju populáciu a produkovali rôzne typy buniek, ktoré sa zaviazali k jednej z dvoch bunkových línií: myeloid a lymfoidný.

Bunky myeloid, Pri delení produkujú prekurzory pre erytrocyty (červené krvinky), žírne bunky, megakariocyty a myeoblasty.

Megacariocyty môžu produkovať trombocyty, zatiaľ čo myeoblasty sa dajú rozdeliť tak, aby tvorili bazofily, neutrofily, eozinofily a monocyty, pričom posledne menované je možné viesť k vzniku makrofágov a dendritických buniek.

Progenitorové bunky Lymfoidný, Namiesto toho sú rozdelené tak, aby viedli k prírodným vražedným bunkám (prírodné zabíjačské bunky) alebo veľkými granulovanými lymfocytmi a malými lymfocytmi, ktoré slúžia ako prekurzory pre T lymfocyty a B lymfocyty.

V celej diferenciácii sa tieto bunky podrobujú dôležitým zmenám veľkosti, tvaru, metabolickej aktivity a funkcie. Napríklad erytrocyty strácajú jadro a lichotiť, Tvorba krviniek s bikocobickým diskom, ktorý sa špecializuje na transport kyslíka cez krv.

Diferenciácia osteocytov

Osteocyty sú jedným z typov buniek, ktoré tvoria kosti zvierat stavovcov. Tieto bunky pochádzajú z prekurzorových buniek známych ako Osteoblasty.

Ak sú určité podmienky uvedené a osteoblasty vnímajú rôzne príznaky, niektoré z nich sa dramaticky líšia:

Ak ide o bunky vyzerajúce na kocku, schopné neustále extracelulárnej matrice, osteoblasty získavajú predĺžený a malý tvar so štruktúrou vložený V kostnom tkanive, zapuzdrené organickým materiálom tvoreným kolagénovými vláknami a vláknitými proteínmi.

Tento proces sa uskutočňuje počas tvorby kostí a je regulovaný transkripčnými faktormi, ktoré nielen modifikujú genetický profil expresie buniek, ale aj profil susedných buniek, čo indukuje produkciu komponentov matrice, kde budú zapuzdrené.