İnsan vücudunda, her biri aynı kalıtsal koda sahip 200'den fazla hücre türü izole edilmiştir. Hepsi önce tek hücreli, sonra çok hücreli bir embriyodan gelişti ve biraz sonra üç germ tabakasına ayrıldı. Her bir bölümünden, yaklaşık olarak aynı tip hücrelerin bulunduğu vücudun dokuları gelişmiştir. Aynı zamanda, neredeyse hepsi aynı öncüller grubundan gelişti. Bu sürece hücre farklılaşması denir. Bu, hücrenin vücudun gerçek ihtiyaçlarına yerel olarak uyarlanması, kalıtsal kodunda programlanan işlevlerin uygulanmasıdır.
Hücre ve dokuların karakterizasyonu
Vücudun somatik hücreleri, işlevsel amacı ne olursa olsun aynı kromozom setine sahiptir. Bununla birlikte, çeşitli yerel görevleri yerine getirmeye hazırlanmalarıyla açıklanan fenotipte farklılık gösterirler.biyolojik dokular. Bir fenotip, belirli bir çevrede belirli bir genetik kümenin ifadesinin sonucudur. Ve farklı koşullar altında aynı genetik materyale sahip hücreler farklı gelişir, farklı morfolojik özelliklere sahiptir ve belirli işlevleri yerine getirir.
Çok gelişmiş bir organizma, organlarını oluşturan birçok dokunun oluşumu için buna ihtiyaç duyar. Bu durumda, dokular homojen bir kök öncülleri grubundan oluşturulur. Bu sürece hücre farklılaşması denir. Bu, vücudun biyolojik dokularının büyümesi ve gelişmesi için önceden belirlenmiş kriterlere göre bir hücre popülasyonunu büyütmeyi amaçlayan bir olaylar zinciridir. Bir organizmanın büyümesinin ve çok hücreli organizasyonunun temelini oluşturur.
Farklılaşmanın özü
Moleküler biyoloji açısından hücre farklılaşması, kromozomların bazı kısımlarını etkinleştirme ve diğerlerini devre dışı bırakma işlemidir. Yani, kromozom bölümlerinin kompakt bir şekilde paketlenmesi veya çözülmesi, bu da onları kalıtsal bilgileri okumak için kullanılabilir hale getirir. Konjuge durumda, genler heterokromatinde paketlendiğinde okuma imkansızdır ve genişletilmiş formda, genetik kodun istenen bölümleri haberci RNA ve sonraki ifade için kullanılabilir hale gelir. Bu, hücre farklılaşmasının, aynı tip kromatin ambalajının katı olmayan, düzenlenmiş bir tiplemesi olduğu anlamına gelir.
Sitokinler ve haberciler
Sonuç olarak, bir hücre grubu aynı hücreye farklılaştıkoşullar ve benzer morfolojik özelliklere sahip olan kromozomların özdeş bölümlerinin bir depriralizasyonu vardır. Ve hücreler arası habercilere maruz kalma sırasında, hücre farklılaşmasının yerel düzenleyicileri, istenen gen bölümleri aktive edilir ve ekspresyonu gerçekleşir. Ve bu nedenle, biyolojik dokuların hücreleri, bu işlemin sağlandığı aynı maddeleri üretir ve benzer işlevleri yerine getirir. Bu açıdan hücre farklılaşması, moleküler faktörlerin (sitokinler) genetik bilginin ifadesi üzerindeki yönlendirilmiş bir etkisidir.
Membran reseptörleri
Aynı dokunun hücreleri, varlığı bağışıklık sisteminin T-katilleri tarafından kontrol edilen benzer bir zar reseptörü grubuna sahiptir. Onkogenez riski nedeniyle belirli bir lokalizasyon için amaçlanmayan istenen tipte bir hücre reseptörünün kaybı veya bir başkasının ekspresyonu, “ihlal edene” karşı yönlendirilmiş hücresel saldırganlığa neden olur. Sonuç, farklılaşması özel düzenleyicilerden gelen hücreler arası habercilerin etkisiyle sağlanan kurallara uymayan hücrenin yok edilmesi olacaktır.
Bağışıklık farklılaşması
Bağışıklık hücrelerinin farklılaşma kümeleri adı verilen özel reseptör molekülleri vardır. Bunlar, immünositlerin hangi koşullar altında geliştiğini ve hangi amaçlara yönelik olduklarını anlamak için kullanılabilen sözde belirteçlerdir. Her aşamada yetersiz sayıda reseptör geliştiren lenfosit gruplarının elimine edildiği ve yok edildiği veya birbirleriyle etkileşimleri sırasında uzun ve karmaşık bir farklılaşma sürecinden geçerler.antikorlar "uyumsuzluk" tespit etti.
Hücre grupları ve dokular
Vücut hücrelerinin çoğu mitotik üreme sırasında ikiye bölünür. Hazırlık aşamasında, genetik bilgi iki katına çıkar ve ardından benzer gen setine sahip iki yavru hücre oluşur. Sadece kromozomların aktif kısımları değil, aynı zamanda konjuge olanlar da kopyalamaya tabidir. Bu nedenle, dokularda, bölünmeden sonra farklılaşan hücreler, tam somatik kromozom setine benzer genetik materyale sahip iki yeni yavru hücreye yol açar. Ancak diğer habitat koşullarına yani diğer farklılaşma habercilerine doğal olarak göç edemedikleri için diğer hücrelere farklılaşamazlar.
Hücre popülasyonunun büyümesi
İki yavru hücrenin bölünmesinden hemen sonra, anneden miras aldıkları özel bir organel seti alırlar. Bu en küçük fonksiyonel elemanlar, belirli bir biyolojik dokuda gerekli görevleri yerine getirmek için zaten hazırlanmıştır. Bu nedenle, yavru hücrenin yalnızca endoplazmik retikulum boşluklarının hacmini artırması ve boyutunun artması gerekir.
Ayrıca, hücre gelişiminin amacı yeterli miktarda besin ve bağlı oksijen elde etmektir. Bunu yapmak için, oksijen veya enerji açlığı durumunda, hücreler arası boşluğa anjiyogenez faktörlerini serbest bırakır. Bu çapalar boyunca grubu besleyecek yeni kılcal damarlar filizlenir.hücreler.
Boyutu büyütme, yeterli miktarda oksijen ve enerji substratı elde etme ve artan protein üretim hızıyla hücre içi organelleri genişletme sürecine hücre büyümesi denir. Çok hücreli bir organizmanın büyümesinin temelini oluşturur ve çok sayıda çoğalma faktörü tarafından düzenlenir. Bir noktada, maksimum boyuta ulaştıktan sonra, dışarıdan gelen bir sinyalle veya tesadüfen, büyüyen hücre tekrar ikiye bölünerek biyolojik dokunun ve organizmanın bir bütün olarak boyutunu daha da artırır.
Mezodermal farklılaşma
Kök hücrelerin ve onların daha gelişmiş "torunlarının" farklılaşmasının açık bir göstergesi olarak, insan vücudunun mezodermal germ tabakasının dönüşümünü düşünmeliyiz. Aynı yapıya sahip ve farklılaşma faktörlerinin varlığında gelişen bir kök hücre grubu olan mezodermden, nefrotom, somit, splanknotom, splanknotomal mezenkim ve paramezonefrik kanal gibi hücre popülasyonları meydana gelir.
Bu tür her bir popülasyondan, daha sonra yetişkin bir organizmanın hücrelerini oluşturacak olan farklılaşmanın ara formları ortaya çıkacaktır. Özellikle somitten üç hücre grubu gelişir: miyotom, dermatom ve sklerotom. Miyotom hücreleri kas hücrelerine, sklerotoma - kıkırdak ve kemik ve dermatom - derinin bağ dokusuna yol açar.
Nefrotom böbrek ve vas deferens epiteline yol açar ve uterus epiteli paramezonefrik kanaldan farklılaşırtüpler ve rahim. Splanchnotome hücrelerinin fenotipi, mezotel (plevra, perikard ve periton), miyokard, adrenal kortekse dönüşümleri için farklılaşma faktörleri tarafından hazırlanacaktır. Splanknotomun mezenşimi, kan, bağ ve düz kas dokusu, kan damarları ve mikroglial hücrelerden oluşan hücre popülasyonlarının gelişimi için başlangıç materyalidir.
Bu popülasyonlardaki hücrelerin büyümesi, çoklu bölünmesi ve farklılaşması, çok hücreli bir organizmanın yaşayabilirliğini desteklemenin temelidir. Bu sürece aynı zamanda histogenez - gelişimlerini düzenleyen hücre dışı faktörlerin etkisine göre fenotipin farklılaşması ve dönüştürülmesinin bir sonucu olarak hücresel öncülerden dokuların gelişimi denir.
Bitki hücresi farklılaşması
Bir bitki hücresinin işlevleri, bulundukları yere ve ayrıca büyüme modülatörleri ve baskılayıcıların varlığına bağlıdır. Tohum bileşimindeki bir bitkinin embriyosu vejetatif ve germinal alanlara sahip değildir ve bu nedenle çimlenmeden sonra üreme ve büyüme için gerekli olan bunları geliştirmesi gerekir. Ve çimlenmesi için uygun zaman gelene kadar uykuda kalacaktır.
Büyüme sinyalinin alındığı andan itibaren, boyut artışıyla birlikte bitki hücrelerinin işlevleri de gerçekleşmeye başlayacaktır. Embriyoda yer alan hücre popülasyonları bir farklılaşma aşamasından geçecek ve nakil yollarına, vejetatif parçalara, tohum yapılarına dönüşecektir.
