Zelldifferenzierung

Wir erklären, was Zelldifferenzierung ist, wie z. B. der Prozess, und wir zeigen Ihnen Beispiele

Stammzellen können durch den Zelldifferenzierungsprozess zu anderen Zelltypen werden

Was ist Zelldifferenzierung?

Der Zelldifferenzierung Es ist der Prozess, durch den sich eine Zelle von einem Zelltyp zu einem anderen verändert. Es ist im Allgemeinen die Transformation einer unreifen Zelle und nur wenig auf einen spezialisierten Zelltyp spezialisiert, der bestimmte Gene ausdrückt, die die Morphologie verändert und in der Lage ist, Funktionen zu erfüllen, die sich von denen der „Anfangszelle“ unterscheiden können.

Zum Beispiel werden die Zellen eines mehrzelligen Organismus als Mensch so organisiert, dass sie zusammen gruppiert werden, um verschiedene Arten von Geweben und Organen mit spezifischen Funktionen zu bilden, die normalerweise nicht von den Zellen anderer Gewebe durchgeführt werden können.

Die Identität und Funktion dieser Gewebe und Organe hängt von der Art der Zellen ab, die sie bilden, und die Identität wiederum wird durch a gegeben Transkriptionsprogramm Speziell, das heißt, es wird gentechnisch kontrolliert.

Mit anderen Worten, die Existenz von Geweben und Organen ist dank des Prozesses der Zelldifferenzierung möglich, dass im Wesentlichen aus einer selektiven Expression der besteht Genom, kontrollierte beide Ebenen vorübergehend als Raum.

Die Zelldifferenzierung ist normalerweise ein irreversibler Prozess, insbesondere wenn wir uns auf das menschliche und viele Wirbeltiere derer beziehen, die wir kennen - in Pflanzen ist es nicht immer der Fall - obwohl es unter bestimmten Bedingungen und nur in bestimmten Zellen umgekehrt werden kann genannt Verachtung.

Während der Zelldifferenzierung erwirbt eine Zelle nicht nur eine spezielle Form und Funktion, sondern kann auch von anderen Zellen in Bezug auf ihre Teilung oder Multiplikationsrate unterschieden werden. Je differenzierter und spezialisierter, ist eine Zelle weniger in der Lage, sich zu teilen.

Stamm- und Differenzierungszellen

Embryonale Stammzellillustration

Wenn unsere Organe und Gewebe von Zellen gebildet werden, die einen Differenzierungsprozess durchlaufen haben, um ihre Identität zu erlangen? Wie sind die Gewebe unseres Körpers??

Viele der Zellen, die zu einem Gewebe gehören Epithelzellen.

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Wie wir bereits erwähnt haben, verlieren einige erheblich differenzierte Zellen ihre Teilungskapazität, sodass ihre Populationen dank eines körperlichen "Reservoir" von nicht -differenzierten Zellen erhalten bleiben: Stammzellen.

Die Stammzellen sind Zellen mit der Fähigkeit, in verschiedenen Zelltypen zu reifen oder zu differenzieren, und viele Gewebe enthalten eine Reihe davon, die für die Aufrechterhaltung verantwortlich sind.

Es gibt zwei Arten von Stammzellen:

• Embryonale Stammzelle: Sie sind die im Embryo früh. Sie sind ständig geteilt und können zu allen Zelltypen des Körpers führen: Sie sind Totipotent. Diese Zellen sind für das Wachstum von grundlegender Bedeutung.
• Gewebestammzellen: sind diejenigen in erwachsenen Organismen oder gefunden oder Reifen Und seine Hauptfunktion besteht darin, Zellen bereitzustellen, die differenzierte Zellen aus verschiedenen Geweben ersetzen. Im Gegensatz zu embryonalen Stammzellen können Gewebestammzellen nicht auftreten alle Die Arten von Körperzellen, sind jedoch darauf beschränkt, eine oder mehrere Linien der Art von Gewebezellen zu bilden, zu denen sie gehören; Deshalb sind sie Multipotent und folglich Oligopotenten.

Wie sind Stammzellen?

Wenn alle Stammzellen eines Gewebes differenziert würden, um jene Zellen zu ersetzen, die aus dem einen oder anderen Grund ersetzt werden müssen.

Aus diesem Grund sind Stammzellen, wenn das Gewebe verdient, geteilt asymmetrisch: Eine der Tochterzellen beginnt nach der Art der benötigten Zelle zu differenzieren, und die andere bleibt als Stammzelle, wobei die Population des fraglichen Stoffes aufrechterhalten wird.

Zelldifferenzierungsprozess

Die Zelldifferenzierung ist ein relativ komplexer Prozess, der eine große Anzahl interner und externer Faktoren beinhaltet.

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Die Zygote

Von der Befruchtung durch die Zygote zum Fötus

Wir können sagen, dass die ersten Ereignisse der Zelldifferenzierung während der embryonalen Entwicklung auftreten.

Die Zygote, die erste totipotente Zelle eines mehrzelligen Organismus, beginnt sich zu teilen und zu definieren, die die verschiedenen embryonalen Schichten definieren, deren Zellen je nach Standort unterschiedliche Funktionen erwerben.

Aus den embryonalen Schichten werden Körperhöhlen, Epithelien und Organsysteme gebildet.

Alle Zellen, die aus der Zygote stammen.

Selektive Expression von Genen

Während Embryozellen (und ein erwachsener Individuum) praktisch den gleichen genetischen Gehalt aufweisen, ist eine Reihe molekularer Faktoren für die Förderung der Expression einiger Gene verantwortlich und dauerhaft oder vorübergehend die anderer, wodurch eins hervorgeht Transkriptionsprogramm Je nach Funktion spezifisch für jede Zelle.

Erinnern Sie sich daran, dass genetische Expression der Prozess ist, durch den die in den Genen enthaltenen Informationen "gelesen" sind, die die Fragmente von Desoxyribonukleinsäure (DNA) sind, die im Kern, der die Chromosomen bildet.

Gene sind die Einheiten, die für alle funktionellen, morphologischen und metabolischen Eigenschaften der Zellen verantwortlich sind, und ihre Expression wird durch endogene und exogene Faktoren gesteuert.

Engagement

Während des Differenzierungsprozesses werden die Zellen schließlich für eine bestimmte Zelllinie und einen bestimmten Typ "verpflichtet", was bedeutet, dass sie erwerben Spezifikation.

In der embryonalen Entwicklung finden beispielsweise Verpflichtungsereignisse in Zellen statt, abhängig von jenen zytosolischen Komponenten, die während der Zygotenteilung oder der Zellen, die den Embryo bilden, erhalten. Unter diesen Komponenten befinden sich Proteine, Messenger -RNA usw.

Andererseits hat das extrazelluläre Medium auch einen starken Einfluss auf die Prozesse der Differenzierung, des Engagements und der Spezifikation, da es normalerweise unterschiedliche Signale sendet, die von den Zellen unterschiedlich interpretiert werden.

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Beispiele für die Zelldifferenzierung

Hämatopoese

Die Hämatopoese ist der Prozess, durch den Blutkörperchen und Immunsysteme aus der Differenzierung eines multipotenten Stammzellsatzes gebildet werden.

Diese Zellen, hämatopoetische Stammzellen im Knochenmark, können sich teilen, um ihre Bevölkerung aufrechtzuerhalten und verschiedene Arten von Zellen zu produzieren.

Linienzellen Myeloid, Bei der Trennung produzieren sie Vorläufer für Erythrozyten (rote Blutkörperchen), Mastzellen, Megakariozyten und Myeloblasten.

Megakariozyten können Thrombozyten produzieren, während Myeloblasten zu Basophilen, Neutrophilen, Eosinophilen und Monozyten unterteilt werden können, wobei letztere in der Lage sind, Makrophagen und dendritische Zellen zu führen.

Vorläuferzellen für Linien Lymphoid, Stattdessen sind sie unterteilt, um natürliche mörderische Zellen (natürliche Killerzellen) oder große körnige Lymphozyten und kleine Lymphozyten zu erzeugen, die als Vorläufer für T -Lymphozyten und B -Lymphozyten dienen.

Während der gesamten Differenzierung werden diese Zellen wichtige Veränderungen in Größe, Form, Stoffwechselaktivität und Funktion unterzogen. Erythrozyten zum Beispiel verlieren den Kern und schmeicheln, Bildung von Blutzellen mit einer bikokobischen Scheibe, die sich auf den Transport von Sauerstoff durch das Blut spezialisiert hat.

Differenzierung von Osteozyten

Osteozyten sind eine der Zelltypen, die die Knochen von Wirbeltieren bilden. Diese Zellen stammen aus Vorläuferzellen, die als bekannt sind Osteoblasten.

Wenn bestimmte Bedingungen angegeben werden und unterschiedliche Anzeichen von den Osteoblasten wahrgenommen werden, unterscheiden sich einige davon dramatisch:

Wenn es sich um Würfel -aussehende Zellen handelt, die in der Lage sind, ständig extrazelluläre Matrix zu machen, erwerben Osteoblasten eine längliche und kleine Form mit einer Struktur eingebettet Im Knochengewebe, eingekapselt durch ein organisches Material, das durch Kollagenfasern und fibröse Proteine ​​gebildet wird.

Dieser Prozess findet während der Knochenbildung statt und wird durch Transkriptionsfaktoren gesteuert, die nicht nur das genetische Expressionsprofil der Zellen, die unterscheiden.