Διαφορά μεταξύ Totipotent και Pluripotent

Κύρια διαφορά – Totipotent vs Pluripotent

Το παντοδύναμο και το πολυδύναμο είναι δύο τύποι δυναμικότητας που παρουσιάζουν τα βλαστοκύτταρα στο σώμα. Τόσο τα παντοδύναμα όσο και τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα βρίσκονται στα αρχικά στάδια ανάπτυξης. Τα παντοδύναμα βλαστοκύτταρα βρίσκονται τόσο στα σπόρια όσο και στα ζυγωτά. Αποτελούν το πρώτο στάδιο διαφοροποίησης. Τα παντοδύναμα βλαστοκύτταρα δημιουργούν πολυδύναμα βλαστοκύτταρα στο έμβρυο. Δεδομένου ότι τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα χρησιμοποιούνται συνήθως για έρευνα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγέννηση οργάνων in vitro . Η κύρια διαφορά μεταξύ παντοδύναμου και πολυδύναμου είναι ότι τα παντοδύναμα βλαστοκύτταρα είναι ικανά να διαφοροποιούνται σε όλους τους τύπους σωματικών κυττάρων λαμβάνοντας υπόψη ότιτα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα είναι ικανά να διαφοροποιηθούν σε οποιοδήποτε από τα τρία βλαστικά στρώματα του εμβρύου .

Αυτό το άρθρο εξετάζει,

1. Τι είναι το Totipotent
      – Ορισμός, Διαφοροποίηση, Χρήσεις, Παραδείγματα
2. Τι είναι το Pluripotent
      – Ορισμός, Διαφοροποίηση, Χρήσεις, Παραδείγματα
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Totipotent και Pluripotent

Τι είναι Totipotent

Ένα βλαστοκύτταρο που είναι ικανό να δημιουργήσει οποιοδήποτε είδος διαφοροποιημένων κυττάρων σε έναν συγκεκριμένο οργανισμό θεωρείται παντοδύναμο. Αυτό σημαίνει ότι αυτά τα κύτταρα περιέχουν το υψηλότερο δυναμικό διαφοροποίησης. Ο ζυγώτης και ο σπόρος είναι δύο παραδείγματα παντοδύναμων κυττάρων. Αλλά ορισμένα διαφοροποιημένα κύτταρα είναι επίσης ικανά να επιστρέψουν στην κατάσταση ολοκληρωτικής ισχύος.

Στον άνθρωπο, ο ζυγώτης σχηματίζεται μετά τη γονιμοποίηση του ωαρίου από το σπέρμα. Ο ζυγώτης διαιρείται με μίτωση, δημιουργώντας πανομοιότυπα κύτταρα τα οποία αργότερα γίνονται παντοδύναμα. Ο ζυγώτης σχηματίζει το μορίδιο, το οποίο διαιρείται περαιτέρω για να σχηματίσει το βλαστοκύτταρο. Μετά την εμφύτευση βλαστοκυττάρων στο ενδομήτριο ξεκινά η διαδικασία διαφοροποίησης. Αυτό το στάδιο αναφέρεται ως εμβρυϊκό στάδιο και έχει διαχωρίσει δύο κυτταρικές μάζες που ονομάζονται εξωτερική τροφοβλάστη και εσωτερική κυτταρική μάζα. Ως εκ τούτου, ο τροφοβλάστης και η εσωτερική κυτταρική μάζα διαφοροποιούνται από τα παντοδύναμα κύτταρα στο μορίδιο. Στη συνέχεια, η εσωτερική κυτταρική μάζα γίνεται πολυδύναμη διαφοροποιώντας σε τρεις βλαστικές στοιβάδες:ενδόδερμα, μεσόδερμα ή εξώδερμα. Αυτά τα τρία βλαστικά στρώματα δημιουργούν διαφορετικούς τύπους εξειδικευμένων κυττάρων στο σώμα με το να γίνονται πολυδύναμα. Ως εκ τούτου, τα παντοδύναμα βλαστοκύτταρα στον άνθρωπο είναι ικανά να διαφοροποιηθούν σε οποιοδήποτε τύπο κυττάρου του σώματος. υπάρχουν περισσότεροι από 200 διαφορετικοί τύποι κυττάρων του ανθρώπινου σώματος.

Εικόνα 1:Διαφοροποίηση παντοδύναμων εμβρυϊκών βλαστοκυττάρων

Τι είναι το Πολυδύναμο

Ένα βλαστοκύτταρο που είναι ικανό να διαφοροποιείται σε οποιοδήποτε από τα τρία βλαστικά στρώματα θεωρείται πολυδύναμο. Τα τρία βλαστικά στρώματα είναι το ενδόδερμα, το εξώδερμα και το μεσόδερμα. Κάθε ένα από αυτά τα τρία βλαστικά στρώματα διαφοροποιείται στη συνέχεια σε διαφορετικά όργανα και ιστούς με το να γίνεται πολυδύναμο. Τα πολυδύναμα κύτταρα είναι ικανά να διαφοροποιούνται σε διάφορους τύπους κυττάρων που σχετίζονται λειτουργικά μεταξύ τους. Το ενδόδερμα δημιουργεί την εσωτερική επένδυση του στομάχου, τη γαστρεντερική οδό και τους πνεύμονες. Το εξώδερμα δημιουργεί επιδερμικούς ιστούς και το νευρικό σύστημα. Το μεσόδερμα δημιουργεί οστά, μύες και αίμα. Ωστόσο, ορισμένα κύτταρα όπως τα εμβρυϊκά κύτταρα και τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPS) είναι εντελώς πολυδύναμα. Τα iPS επαναπρογραμματίζονται από ενήλικα βλαστοκύτταρα τροποποιώντας γενετικά το κύτταρο προκειμένου να συμπεριφέρονται σαν εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγέννηση οργάνων in vitro . Μερικά είναι εν μέρει πολυδύναμα, αν και είναι ικανά να σχηματίσουν τρία βλαστικά στρώματα. Η αναγέννηση οργάνων με χρήση iPS φαίνεται στην εικόνα 2 .

Εικόνα 2:Αναγέννηση οργάνων από το iPS

Διαφορά μεταξύ Παντοδύναμου και Πολυδύναμου

Ορισμός

Totipotent: Τα βλαστοκύτταρα που είναι ικανά να διαφοροποιούνται σε όλους τους τύπους κυττάρων του σώματος είναι παντοδύναμα.

Πολυδύναμο: Τα βλαστοκύτταρα που μπορούν να διαφοροποιηθούν σε οποιοδήποτε από τα τρία βλαστικά στρώματα είναι πολυδύναμα.

Διαφοροποίηση

Totipotent: Τα παντοδύναμα βλαστοκύτταρα είναι ικανά να διαφοροποιούνται σε περισσότερους από 200 λειτουργικά διακριτούς τύπους σωματικών κυττάρων στον άνθρωπο.

Πολυδύναμο: Τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα διαφοροποιούνται σε τρία βλαστικά στρώματα στο έμβρυο.

Δυνατότητα διαφοροποίησης

Totipotent: Η δυνατότητα διαφοροποίησης είναι βέλτιστη στα παντοδύναμα βλαστοκύτταρα.

Πολυδύναμο: Η δυνατότητα διαφοροποίησης των πολυδύναμων βλαστοκυττάρων είναι χαμηλή σε σύγκριση με τα παντοδύναμα βλαστοκύτταρα.

Παραδείγματα

Totipotent: Ο ζυγώτης και τα σπόρια είναι παντοδύναμα.

Πολυδύναμο: Τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα και το iPS είναι πολυδύναμα.

Ακολουθία

Totipotent: Τα παντοδύναμα βλαστοκύτταρα παράγονται νωρίς.

Πολυδύναμο: Η ανάπτυξη παντοδύναμων βλαστοκυττάρων ακολουθείται από την ανάπτυξη πολυδύναμων βλαστοκυττάρων.

Χρήσεις στην έρευνα

Totipotent: Τα παντοδύναμα βλαστοκύτταρα είναι λιγότερο επιτεύξιμα σε σύγκριση με τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται λιγότερο στην έρευνα.

Πολυδύναμο: Τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα όπως τα εμβρυϊκά κύτταρα είναι εύκολο να αποκτηθούν. Ως εκ τούτου, οι χρήσεις τους στην έρευνα είναι υψηλές. Τα iPS είναι ένας τύπος βλαστοκυττάρων σε ενήλικες, τα οποία είναι γενετικά επαναπρογραμματισμένα για να γίνουν εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα.

Συμπέρασμα

Τόσο τα παντοδύναμα όσο και τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα βρίσκονται στα πρώιμα στάδια ανάπτυξης του σώματος. Μετά τη γονιμοποίηση του ωαρίου από ένα σπέρμα, ο ζυγώτης διαιρείται με μίτωση, παράγοντας μια κυτταρική μάζα, η οποία είναι γνωστή ως μορίδιο με πανομοιότυπα αντίγραφα κυττάρων. Το Morula θεωρείται παντοδύναμο, που περιέχει την ικανότητα να διαφοροποιείται σε όλους τους λειτουργικούς τύπους κυττάρων του σώματος. Τα παντοδύναμα κύτταρα του μοριδίου διαφοροποιούνται στο έμβρυο, που περιέχει βλαστομερές. Τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα, τα οποία έχουν την ικανότητα να διαφοροποιούνται σε τρία βλαστικά στρώματα στον άνθρωπο, θεωρούνται πολυδύναμα. Τα τρία βλαστικά στρώματα, το ενδόδερμα, το εξώδερμα και το μεσεόδερμα είναι υπεύθυνα για τη διαφοροποίηση όλων των οργάνων και των ιστών του σώματος. Ως εκ τούτου, τα κύτταρα των τριών βλαστικών στοιβάδων θεωρούνται ως πολυδύναμα, καθένα από τα οποία δημιουργεί λειτουργικά σχετικούς τύπους σωματικών κυττάρων. Ωστόσο, η κύρια διαφορά μεταξύ παντοδύναμου και πολυδύναμου είναι η δυνατότητα διαφοροποίησης για παραγωγή κυττάρων στο σώμα.