Celdifferentiatie

We leggen uit wat celdifferentiatie is, zoals het proces, en we laten u voorbeelden zien

Stamcellen kunnen andere celtypen worden door het celdifferentiatieproces

Wat is celdifferentiatie?

De Celdifferentiatie Het is het proces waarbij een cel van het ene celtype naar het andere verandert. Het is over het algemeen de transformatie van een onrijpe cel en weinig gespecialiseerd in een gespecialiseerd celtype dat bepaalde genen tot expressie brengt, die de morfologie verandert en in staat is om functies te vervullen die verschillen van die van de 'initiële' cel.

De cellen van een multicellulair organisme als een mens zijn bijvoorbeeld op een zodanige manier georganiseerd dat ze zijn gegroepeerd om verschillende soorten weefsels en organen te vormen met specifieke functies, die meestal niet kunnen worden uitgevoerd door de cellen van andere weefsels.

De identiteit en functie van deze weefsels en organen hangt af van het type cellen dat ze vormen, en deze identiteit wordt op zijn beurt gegeven door een Transcriptioneel programma Specifiek, dat wil zeggen, het is genetisch gecontroleerd.

Met andere woorden, het bestaan ​​van weefsels en organen is mogelijk dankzij het proces van celdifferentiatie dat in wezen bestaat uit een selectieve uitdrukking van de genoom, Beide beide niveau tijdelijk als ruimte.

Celdifferentiatie is meestal een onomkeerbaar proces, vooral als we verwijzen naar de mens en veel gewervelde dieren van degenen die we kennen - in planten is het niet altijd het geval - hoewel het in bepaalde omstandigheden en alleen in bepaalde cellen kan worden omgekeerd, een proces genaamd ongenoegen.

Tijdens celdifferentiatie verwerft een cel niet alleen een speciale vorm en functie, maar kan ook worden onderscheiden van andere cellen met betrekking tot zijn deling of vermenigvuldigingssnelheid. De meer gedifferentieerde en gespecialiseerde, een cel wordt minder in staat om te delen.

Stengel- en differentiatiecellen

Embryonale stamcelillustratie

Als onze organen en weefsels worden gevormd door cellen die een differentiatieproces hebben doorlopen om hun identiteit te verwerven, waar niet-apparaatcellen die aanleiding geven, komen er vandaan? Hoe zijn de weefsels van ons lichaam?

Veel van de cellen die tot een weefsel behoren, kunnen zichzelf 'vervangen door te delen, hoewel de vervangingssnelheid aanzienlijk varieert van het ene weefsel tot het andere en hangt af van het type weefsel: neuronen in een volwassen hersenen zijn bijvoorbeeld nauwelijks verdeeld, anders epitheelcellen.

Kan u van dienst zijn: Flaming Cell: wat is, structuur, werking

Zoals we al al zeiden, verliezen sommige aanzienlijk gedifferentieerde cellen hun divisiecapaciteit, dus hun populaties worden gehandhaafd dankzij een lichamelijk "reservoir" van niet -gedifferentieerde cellen: stamcellen.

De stamcellen zijn cellen met het vermogen om te 'volwassen' of te differentiëren in verschillende celtypen en veel weefsels bevatten een aantal hiervan die verantwoordelijk zijn voor het handhaven ervan.

Er zijn twee soorten stamcellen:

• Embryonale stamcel: Zij zijn degenen in het embryo vroeg. Ze zijn constant verdeeld en kunnen leiden tot alle celtypen van het lichaam: dat zijn ze Totipotent. Deze cellen zijn fundamenteel voor groei.
• Weefselstamcellen: Zijn die gevonden in volwassen organismen of Volwassen En de belangrijkste functie ervan is om cellen te bieden die gedifferentieerde cellen van verschillende weefsels vervangen. In tegenstelling tot embryonale stamcellen kunnen weefselstamcellen niet aanleiding geven alle De soorten lichaamscellen, maar zijn beperkt tot het vormen van een of meer lijnen van het type weefselcellen waartoe ze behoren; Dit is waarom ze zijn vermenigvuldig en vervolgens oligopotents.

Hoe zijn stamcellen?

Als alle stamcellen van een weefsel worden gedifferentieerd om die cellen te vervangen die om de een of andere reden moeten worden vervangen, zou het weefsel snel worden verstoken van stamcellen.

Het is om deze reden dat stamcellen, wanneer de weefsel verdient van celvervanging, zijn verdeeld asymmetrisch: Een van de dochtercellen begint te differentiëren volgens het type cel dat nodig is en de andere blijft als een stamcel, waarbij de populatie van het bewerkt in kwestie wordt gehandhaafd.

Celdifferentiatieproces

Celdifferentiatie is een relatief complex proces dat een groot aantal interne en externe factoren met zich meebrengt.

Kan u van dienst zijn: erytropoëse: fasen en de kenmerken ervan, regulering, stimulerende middelen

De zygote

Van bemesting, door de zygote gaan, naar de foetus

We kunnen zeggen dat de eerste gebeurtenissen voor celdifferentiatie plaatsvinden tijdens de embryonale ontwikkeling.

De zygote, de eerste totipotente cel van een multicellulair organisme, begint te delen en definieer uiteindelijk de verschillende embryonale lagen, waarvan de cellen verschillende functies verwerven, afhankelijk van hun locatie.

Uit de embryonale lagen worden lichaamsholten, epithelia en orgaansystemen gevormd.

Alle cellen die afkomstig zijn van de zygote bevatten exact dezelfde combinatie van genen die het gevolg waren van de fusie van de vrouwelijke en mannelijke haploïde kernen van de ouders, geproduceerd door meiose in hun reproductieve structuren.

Selectieve expressie van genen

Terwijl embryocellen (en een volwassen individu) praktisch hetzelfde genetische gehalte hebben, is een reeks moleculaire factoren verantwoordelijk voor het bevorderen van de expressie van sommige genen en die van anderen permanent of tijdelijk remmen, wat aanleiding geeft tot een Transcriptioneel programma Specifiek voor elke cel, afhankelijk van zijn functie.

Bedenk dat genetische expressie het proces is waardoor de informatie in de genen is 'gelezen', de fragmenten van deoxyribonucleïnezuur (DNA) gerold en verdicht in de kern die de chromosomen vormt.

Genen zijn de entiteiten die verantwoordelijk zijn voor alle functionele, morfologische en metabole kenmerken van de cellen en hun expressie wordt geregeld door endogene en exogene factoren.

Inzet

Tijdens het differentiatieproces worden de cellen uiteindelijk 'gepleegd' aan een specifieke cellijn en type, wat betekent dat ze verwerven specificatie.

In de embryonale ontwikkeling vinden er bijvoorbeeld commitment -gebeurtenissen plaats in cellen, afhankelijk van die cytosolische componenten die ontvangen tijdens de zygote -deling of de cellen die het embryo vormen. Onder deze componenten zijn er eiwitten, boodschappers RNA, enz.

Aan de andere kant heeft het extracellulaire medium ook een krachtige invloed op de processen van differentiatie, betrokkenheid en specificatie, omdat het meestal verschillende signalen verzendt die door de cellen verschillend worden geïnterpreteerd.

Kan u van dienst zijn: cytoplasma: functies, onderdelen en kenmerken

Voorbeelden van celdifferentiatie

Hematopoiesis

Hematopoiesis is het proces waarbij bloedcellen en immuunsysteem worden gevormd uit de differentiatie van een multipotente stamcelset.

Deze cellen, hematopoietische stamcellen die in het beenmerg worden gevonden, kunnen delen om hun populatie te behouden en verschillende soorten cellen te produceren die zich inzetten voor een van de twee cellijnen: myeloïde en lymfoïde.

Afkomstcellen myeloïde, Tijdens het delen produceren ze voorlopers voor erytrocyten (rode bloedcellen), mestcellen, megakariocyten en myeloblasten.

Megacariocyten kunnen trombocyten produceren, terwijl myeloblasten kunnen worden verdeeld om basofielen, neutrofielen, eosinofielen en monocyten te vormen, de laatste in staat om aanleiding te geven tot macrofagen en dendritische cellen.

Lijn voorlopercellen Lymfoïde, In plaats daarvan zijn ze verdeeld om aanleiding te geven tot natuurlijke moorddadige cellen (natuurlijke killercellen) of grote gedetailleerde lymfocyten, en kleine lymfocyten die dienen als voorlopers voor T -lymfocyten en B -lymfocyten.

Gedurende differentiatie ondergaan deze cellen belangrijke veranderingen in grootte, vorm, metabole activiteit en functie. Erytrocyten verliezen bijvoorbeeld de kern en vleien, bloedcellen vormen met een bicocobe schijf die gespecialiseerd is in het transport van zuurstof door het bloed.

Differentiatie van osteocyten

Osteocyten zijn een van de celtypen die de botten van gewervelde dieren vormen. Deze cellen zijn afkomstig van voorlopercellen die bekend staan ​​als Osteoblasten.

Wanneer bepaalde voorwaarden worden gegeven en verschillende tekenen worden waargenomen door de osteoblasten, verschillen sommige hiervan dramatisch:

Als het kubus -uitziende cellen zijn, in staat tot constant extracellulaire matrix, verwerven osteoblasten een langwerpige en kleine vorm, met een structuur ingebed In botweefsel, ingekapseld door een organisch materiaal gevormd door collageenvezels en vezelachtige eiwitten.

Dit proces vindt plaats tijdens botvorming en wordt geregeld door transcriptiefactoren die niet alleen het genetische expressieprofiel van de cellen die verschillen, maar ook die van aangrenzende cellen wijzigen, die de productie van de componenten van de matrix induceren waar ze zullen worden ingekapseld.