Różnicowanie komórek
Różnicowanie komórkowe jest procesem, w którym mniej wyspecjalizowana komórka staje się bardziej wyspecjalizowanym typem komórki. Jest to część biologii rozwojowej. Różne tkanki mają różne rodzaje organelli wewnątrz komórek.
Zróżnicowanie występuje wielokrotnie w trakcie rozwoju organizmuwielokomórkowego. Organizm zmienia się od pojedynczej zygoty do złożonego systemu tkanek i typów komórek. Zróżnicowanie jest również częstym procesem u osób dorosłych: dorosłe komórkimacierzyste dzielą się, aby podczas naprawy tkanek i podczas normalnej rotacji komórek stworzyć w pełni zróżnicowane komórki córki.
Zróżnicowanie drastycznie zmienia rozmiar, kształt, aktywność metaboliczną komórki i reakcję na sygnały. Zmiany te są w dużej mierze spowodowane zmianami w ekspresji genów. Z kilkoma wyjątkami, zróżnicowanie komórkowe prawie nigdy nie wiąże się ze zmianą samej sekwencji DNA. Polega ono na wyłączeniu wielu genów, które nie są potrzebne w danej tkance. Tak więc komórki w różnych tkankach mogą mieć bardzo różne cechy fizyczne, pomimo posiadania tego samego genomu.
Potencjał komórkowy to zdolność komórki do różnicowania się na inne typy komórek. Komórka, która jest w stanie rozróżnić się na wiele typów komórek, jest znana jako pluripotencjalna. Takie komórki nazywane są komórkami macierzystymi u zwierząt oraz komórkami merystematycznymi u roślin wyższych. Komórka, która jest w stanie rozróżnić się na wszystkie typy komórek jest znany jako totipotentne. U ssaków tylko zygota i wczesne komórki embrionalne są totipotencjalne, podczas gdy u roślin wiele zróżnicowanych komórek może stać się totipotencjalne za pomocą prostych technik laboratoryjnych.
Różnicowanie komórek macierzystych
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest różnicowanie komórkowe?
O: Różnicowanie komórkowe to proces, w którym mniej wyspecjalizowana komórka staje się bardziej wyspecjalizowanym typem komórki. Jest to część biologii rozwoju i zachodzi wielokrotnie podczas rozwoju organizmu wielokomórkowego.
P: W jaki sposób różnicowanie komórkowe wpływa na właściwości komórki?
O: Różnicowanie radykalnie zmienia wielkość komórki, jej kształt, aktywność metaboliczną i zdolność reagowania na sygnały. Zmiany te są w dużej mierze wynikiem zmian w ekspresji genów, a nie samej sekwencji DNA.
P: Co to jest potencja komórki?
O: Potencjał komórki to zdolność komórki do różnicowania się w inne typy komórek. Komórka pluripotencjalna może różnicować się w wiele różnych typów, podczas gdy komórki totipotencjalne mogą różnicować się we wszystkie typy. U ssaków tylko zygoty i wczesne komórki embrionalne są totipotencjalne, natomiast u roślin wiele zróżnicowanych komórek może stać się totipotencjalnymi dzięki technikom laboratoryjnym.
P: Jaką rolę odgrywają komórki macierzyste w różnicowaniu się komórek?
O: Komórki macierzyste to komórki pluripotencjalne, które mają zdolność do różnicowania się w wiele różnych typów komórek potomnych podczas naprawy tkanek lub normalnego obrotu komórkowego u dorosłych. Odgrywają one również ważną rolę w rozwoju, ponieważ dzielą się wielokrotnie, tworząc złożone systemy tkanek i różnego rodzaju organelli wewnątrz komórek.
P: Jak zmienia się ekspresja genów podczas różnicowania komórkowego?
O: Ekspresja genów zmienia się znacząco podczas różnicowania komórkowego, ponieważ pewne geny, które nie są potrzebne dla poszczególnych tkanek, zostają wyłączone, podczas gdy inne mogą być aktywowane lub wyrażane w różny sposób, w zależności od potrzeb danej tkanki lub organelli, która powstaje. Skutkuje to fizycznymi różnicami pomiędzy różnymi rodzajami tkanek, mimo że mają one identyczne genomy.
P: Czy istnieje jakaś różnica między zwierzęcymi komórkami macierzystymi a roślinnymi komórkami merystematycznymi?
O: Tak, zwierzęce komórki macierzyste są pluripotencjalne, natomiast roślinne komórki merystematyczne mogą stać się totipotencjalne dzięki prostym technikom laboratoryjnym, które pozwalają im w razie potrzeby różnicować się na wszystkie rodzaje komórek potomnych.
