I menneskekroppen er det isolert mer enn 200 typer celler, som hver har samme arvelige kode. Alle utviklet seg først fra et encellet og deretter et flercellet embryo, som litt senere delte seg i tre kimlag. Fra hver av dens deler har det utviklet seg vev i kroppen, hvor omtrent samme type celler er lokalisert. Samtidig utviklet nesten alle seg fra samme gruppe forgjengere. Denne prosessen kalles celledifferensiering. Dette er en lokal tilpasning av cellen til kroppens reelle behov, implementeringen av funksjonene programmert i dens arvelige kode.
Karakterisering av celler og vev
Somatiske celler i kroppen har samme kromosomsett, uavhengig av funksjonelt formål. Imidlertid er de forskjellige i fenotype, noe som forklares av deres forberedelse til å utføre ulike lokale oppgaver ibiologisk vev. En fenotype er resultatet av uttrykket av et spesifikt genetisk sett i et spesifikt miljø. Og under forskjellige forhold utvikler celler med det samme genetiske materialet ulikt, har forskjellige morfologiske egenskaper og utfører spesifikke funksjoner.
En høyt utviklet organisme trenger dette for dannelsen av mange vev som utgjør organene. I dette tilfellet lages vev fra en homogen gruppe av stammeforløpere. Denne prosessen kalles celledifferensiering. Dette er en kjede av hendelser rettet mot å vokse en cellepopulasjon i henhold til forhåndsbestemte kriterier for vekst og utvikling av biologiske vev i kroppen. Det ligger til grunn for veksten til en organisme og dens flercellede organisasjon.
Essence of differentiation
Når det gjelder molekylærbiologi, er celledifferensiering prosessen med å aktivere enkelte deler av kromosomene og deaktivere andre. Det vil si kompakt pakking eller avvikling av deler av kromosomene, som gjør dem tilgjengelige for lesing av arvelig informasjon. I den konjugerte tilstanden, når genene er pakket i heterochromatin, er lesing umulig, og i utvidet form blir de ønskede delene av den genetiske koden tilgjengelig for messenger-RNA og påfølgende ekspresjon. Dette betyr at celledifferensiering er en ikke-streng regulert typing av samme type kromatinemballasje.
Cytokiner og budbringere
Som et resultat ble en gruppe celler differensiert til identiskeforhold og har lignende morfologiske trekk, er det en despriralisering av identiske seksjoner av kromosomer. Og i løpet av eksponering for intercellulære budbringere, lokale regulatorer av celledifferensiering, aktiveres de ønskede delene av gener, og deres uttrykk skjer. Og derfor produserer cellene i biologisk vev de samme stoffene og utfører lignende funksjoner, som denne prosessen er gitt for. Fra dette synspunktet er celledifferensiering en rettet effekt av molekylære faktorer (cytokiner) på uttrykket av genetisk informasjon.
Membranreseptorer
Celler av samme vev har et lignende sett med membranreseptorer, hvis tilstedeværelse kontrolleres av T-drepere av immunsystemet. Tapet av en cellereseptor av ønsket type eller uttrykket av en annen, ikke ment for en gitt lokalisering på grunn av risikoen for onkogenese, forårsaker rettet cellulær aggresjon mot "krenkeren". Resultatet vil være ødeleggelsen av cellen, hvis differensiering ikke fulgte reglene gitt av påvirkning av intercellulære budbringere fra spesialiserte regulatorer.
Immundifferensiering
Immunceller har spesielle reseptormolekyler k alt differensieringsklynger. Dette er de såk alte markørene, som kan brukes til å forstå forholdene som immunocytter utviklet under og til hvilke formål de er ment. De gjennomgår en lang og kompleks prosess med differensiering, i hvert stadium av hvilke grupper av lymfocytter som har utviklet et utilstrekkelig antall reseptorer, elimineres og ødelegges, eller i deres interaksjon medantistoffer oppdaget "ikke-overholdelse".
Cellegrupper og vev
De fleste kroppsceller deler seg i to under mitotisk reproduksjon. På det forberedende stadiet dobles den genetiske informasjonen, hvoretter to datterceller med et lignende sett med gener dannes. Ikke bare aktive deler av kromosomer er gjenstand for kopiering, men også konjugerte. Derfor, i vev, gir differensierte celler etter deling opphav til to nye datterceller som har genetisk materiale som ligner på det komplette somatiske settet av kromosomer. De er imidlertid ikke i stand til å differensiere til andre celler, siden de ikke kan migrere naturlig til andre habitatforhold, det vil si til andre differensieringsbudbringere.
Vekst av cellepopulasjon
Umiddelbart etter deling av to datterceller får de et spesielt sett med organeller som de har arvet fra moren. Disse minste funksjonelle elementene er allerede forberedt for å utføre de nødvendige oppgavene i et gitt biologisk vev. Derfor trenger dattercellen bare å øke volumet av hulrommene i det endoplasmatiske retikulumet og øke i størrelse.
Målet med celleutvikling er også å oppnå tilstrekkelig tilførsel av næringsstoffer og bundet oksygen. For å gjøre dette, i tilfelle av oksygen eller energisult, frigjør det angiogenesefaktorer i det intercellulære rommet. Nye kapillærkar spirer langs disse ankrene, som vil mate gruppen.celler.
Prosessen med å øke i størrelse, oppnå tilstrekkelig tilførsel av oksygen- og energisubstrater og utvide intracellulære organeller med økt proteinproduksjon kalles cellevekst. Det ligger til grunn for veksten av en flercellet organisme og reguleres av en rekke spredningsfaktorer. På et tidspunkt, etter å ha nådd maksimal størrelse, ved et signal utenfra eller ved en tilfeldighet, vil den dyrkede cellen igjen dele seg i to, noe som ytterligere øker størrelsen på det biologiske vevet og organismen som helhet.
Mesodermal differensiering
Som en klar demonstrasjon av differensieringen av stamceller og deres mer utviklede «etterkommere», bør vi vurdere transformasjonen av det mesodermale kimlaget i menneskekroppen. Fra mesodermen - en gruppe stamceller med samme struktur og som utvikler seg i nærvær av differensieringsfaktorer, stammer slike cellepopulasjoner som nefrotom, somitt, splanknotom, splanknotom alt mesenkym og paramesonefrisk kanal.
Fra hver slik populasjon vil det oppstå mellomformer for differensiering, som senere vil gi opphav til cellene til en voksen organisme. Spesielt tre cellegrupper utvikles fra somitten: myotom, dermatom og sklerotom. Myotomceller vil gi opphav til muskelceller, sklerotom - brusk og bein, og dermatom - bindevev i huden.
Nefrotomet gir opphav til epitelet i nyrene og vas deferens, og livmorepitelet vil skille seg fra den paramesonefrie kanalenrør og livmor. Fenotypen av splanknotomceller vil bli utarbeidet av differensieringsfaktorer for deres transformasjon til mesothelium (pleura, perikardium og peritoneum), myokard, binyrebark. Mesenkymet til splanknotomet er startmaterialet for utvikling av cellepopulasjoner av blod, binde- og glattmuskelvev, blodkar og mikrogliaceller.
Veksten av celler i disse populasjonene, deres multiple deling og differensiering er grunnlaget for å støtte levedyktigheten til en flercellet organisme. Denne prosessen kalles også histogenese - utvikling av vev fra cellulære forløpere som et resultat av deres differensiering og transformasjon av fenotypen i samsvar med påvirkningen av ekstracellulære faktorer som regulerer deres utvikling.
Plantecelledifferensiering
Funksjonene til en plantecelle avhenger av deres plassering, samt tilstedeværelsen av vekstmodulatorer og undertrykkere. Embryoet til en plante i sammensetningen av frø har ikke vegetative og germinale områder, og derfor, etter spiring, må det utvikle dem, noe som er nødvendig for reproduksjon og vekst. Og inntil den gunstige tiden kommer for spiring, vil den forbli i dvale.
Fra det øyeblikket signalet for vekst mottas, vil funksjonene til planteceller begynne å bli realisert sammen med en økning i størrelse. Cellepopulasjonene som legges ned i embryoet vil gå gjennom en fase med differensiering og transformeres til transportveier, vegetative deler, kimstrukturer.
