Totipotentialitätsgeschichte, Eigenschaften und Wichtigkeit

Der Totipotentialität o Totipotenz ist die Fähigkeit, Kapazität und das Potenzial, die jede der embryonalen Zellen besitzt, um die Gesamtzelle eines Individuums zu produzieren. Der Begriff stammt aus dem lateinischen Wort Totipotentia, Dies bedeutet Fähigkeit für alle Dinge und/oder die Fähigkeit, einen vollständigen Organismus zu werden oder zu führen.

Die am besten definierten oder untersuchten totipotenten Zellen sind Zygote und Sporen. Einige Autoren verwenden den Begriff Stammzellen und totipotente Zellen als Synonym, aber dennoch gibt es keinen Konsens in diesem Aspekt.

Totipotentialzellen. Genommen und bearbeitet von: Jucomo [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)]].

Mutterzellen sind nach Ansicht einiger Autoren Gruppen von nicht differenzierten Zellen, die zu unterschiedlichen Gruppen oder Arten von spezialisierten Zellen werden können. Sie können unipotent, multipotent und auch totpotent sein. Nur letztere können eine vollständige Person hervorrufen.

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Geschichte

Der Vater der Totipotentialität ist der deutsche Biologe und Philosoph Hans Adolf Eduard Driesch. Dieser Wissenschaftler revolutionierte das Verständnis der Embryologie dank seiner Experimente mit Seeigel.

Im Jahr 1891 führte Driesch Experimente mit bizellulären Embryonen (zwei Zellen) des Seehedhogs durch Echinus microtuberkulatus (derzeit bekannt als als Psammechinus microtuberculatus) In Frage gestellt die akzeptierten Hypothesen der Zeit bei der embryonalen Entwicklung.

Ihre Ergebnisse zeigten, dass die Zellen eines frühen Embryos (Zygote), wenn sie mechanisch oder natürlich getrennt sind, sich weiter entwickeln könnten, um normale Larven zu bilden.

Dies stand im Gegensatz zu den Ergebnissen von Wilhelm Roux (Pionier der experimentellen Embryologie), der mit zwei Zellfrosch -Eiern gearbeitet hatte. Roux fand heraus, dass das Abtöten eines der beiden Zellen Embryonen mit Missbildungen entwickelte, was zu dem Schluss kam, dass embryonale Zellen vorbestimmte Ziele haben.

Später im Jahr 1910 würde der amerikanische Chemiker, Zoologische und Physiologe Jesse Francis McClendon überprüfen.

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Eigenschaften

Totipotentialität ist durch das Potenzial einiger Zellen gekennzeichnet, zu einer vollständigen Person zu führen. Diese sind in der Lage, zu jeder Art von Körperzelle und auch in anderen des extraembronischen Gewebes zu werden.

Totipotente Zellen werden sowohl in sexuellen als auch in asexuellen Fortpflanzungsorganismen gebildet, sie sind Zygote oder Sporen. Sie können eine Zygote im Samen eines Phanerogama (Pflanze), in einem Ei eines Tieres oder in einer Säugetier -Uterus (wie Menschen, Elefanten oder Mäusen) sein.

Dieses Potenzial hat in den meisten Fällen eine kurze Existenz während der Entwicklung. Im menschlichen Körper haben sie nur begrenzte Zeit, ungefähr 4 Tage nach der Befruchtung. In anderen Organismen wie Pflanzen, Meerschwämmen, Anélid -Würmern, Seesterne und Mäusen haben unterschiedliche Dauer.

Totipotentialität in verschiedenen Gruppen von Organismen

Pflanzen und Pilze

In Pflanzen und Pilzen, die durch Sporen reproduziert werden, ist es die Rede, dass diese Zellen, die keine Befruchtung benötigen.

Zahlreiche Entwicklungs-, Wachstums- und Kulturstudien von Pflanzen haben wiederholt gezeigt, dass viele Pflanzenzellen totipotent sind. Beispiel hierfür sind die Ernten kleiner Stoffe oder Stängelschnitte, die bei der Aufstellung in den Wachstum Medien in der Lage sind, eine völlig neue Person zu führen oder zu regenerieren.

Wirbellosen

Wie bereits erwähnt, wurde die erste Studie, die die Existenz totipotenter embryonaler Zellen zeigte, mit Seeigel (Equinodermos) durchgeführt. Von da an wurden viele Studien durchgeführt, um das Driesch -Experiment zu replizieren, und in allem ist das gleiche (die Existenz von Totipotentialität).

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Ein weiterer Fall in Echinodermos, aber diesmal mit Seestern und Oph. Diese Regenerationskapazität ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass sie totipotente Stammzellen für Erwachsene haben.

Mar Linckia Guildingi Star, ein regenerierter Organismus aus einem Arm anderer Organismen. Genommen und bearbeitet von: Emőke Dénes [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lizenzen/by-sa/4.0)]].

Poriferous Tissue Studies (Schwämme) zeigen, dass diese primitiven Organismen eine große Anzahl totipotenter Zellen aufweisen. Dies ermöglicht es ihnen, jede Art von Zelle zu produzieren oder zu erhalten, die sie benötigen, und können manchmal auch einen vollständigen Organismus aus einem kleinen Körperanteil regenerieren.

Wirbeltiere

Bei Wirbeltieren werden Totipotentialitätsstudien in der embryonalen Entwicklung beschrieben. Das heißt, embryonale Wirbeltierzellen wie Fische, Reptilien, Vögel und Säugetiere haben ein totipotentes Verhalten, das dem Igel von Driesch ähnelt, ähnlich.

Unabhängig von der Art der Fortpflanzung (Kreuzdüngung, Selbst -Furtilisierung und Parthenogenese) Die zwischen der Zygote und der Morula (ersten Segmentierungen der Zygote) vorhandenen Zellen haben die Fähigkeit, alle Arten von Zellen zu produzieren und sie in einem kohärenten Kautuple zu organisieren (a Vollständiger Organismus).

Zellen von Zellen nach Ihrer totipotenten Kapazität

Ein Großteil der wissenschaftlichen Gemeinschaft klassifiziert totipotent. Nach ihrem Ursprung werden sie als embryonaler, fetaler und Erwachsener eingestuft, während sie nach ihrer Potentialität in die folgenden Gruppen eingeteilt werden.

Totipotent

Diejenigen, die zu einer vollständigen Person führen.

Pluripotent

Sie können Zellen bilden, die zu jeder embryonalen Abstammung führen, aber sie führen nicht zu einem vollständigen Organismus.

Multipotent

Diejenigen, die nur Zellen derselben Linie oder embryonalen Schicht hervorrufen können.

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Unipotent

Spezialzellen, die in der Lage sind, in einer einzigen Art von Zellen zu differenzieren.

Bedeutung

Totipotente Zellstudien (im breiten Sinne der Klassifizierung nach ihrem Potenzial) ermöglichen es ihnen, sie als mögliche Heilung für viele Krankheiten, Geweberegeneration, Zelltherapien und sogar potenzielle Quellen für das Klonieren von Pflanzen, Tieren und des Menschen selbst anzusehen , was ist das einer vielen ethischen Debatten ausgesetzt.

Studien zu angeborenen und Krebserkrankungen werden von Wissenschaftlern Experten in totipotenten Zellen angegangen.

Die Analyse und Studien der ersten zygotischen Spaltungen (der totipotenten Zellen) haben viele Kenntnisse über die Aktivierung und Inaktivierung von Genen und auch über die Beteiligung von Proteinen geliefert, die diesen Prozess ermöglichen.

Andere wissenschaftliche Fortschritte im Zusammenhang mit Studien zu den ersten embryonalen oder zygotischen Spaltungen sind die Fehlbildungen und/oder Geburtsfehler, die durch Spaltungen und abnormale frühe Zelldifferenzierung verursacht werden.

Verweise

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