Πώς μπορεί ένα μυϊκό κύτταρο και το νεύρο να είναι τόσο διαφορετικό αν και οι δύο περιέχουν το ίδιο ακριβώς σύνολο χρωμοσωμάτων;
* ΠΟΛΥΤΙΚΟ DNA, διαφορετική έκφραση: Τόσο τα μυϊκά όσο και τα νευρικά κύτταρα έχουν το ίδιο σύνολο γονιδίων (κωδικοποιημένα στο DNA τους), αλλά δεν εκφράζουν όλα αυτά. Φανταστείτε μια βιβλιοθήκη με χιλιάδες βιβλία. Τόσο ένας βιβλιοθηκονόμος όσο και ένας σεφ έχουν πρόσβαση στην ίδια βιβλιοθήκη, αλλά χρησιμοποιούν διαφορετικά βιβλία ανάλογα με τις δουλειές τους.
* Κανονισμός γονιδίων:Ο κύριος διακόπτης: Ο τρόπος με τον οποίο τα κύτταρα ρυθμίζουν ποια γονίδια "ενεργοποιούνται" ή "απενεργοποιημένα" ονομάζεται γονιδιακή ρύθμιση. Αυτή η διαδικασία ελέγχεται από διάφορους παράγοντες, όπως:
* Παράγοντες μεταγραφής: Αυτές οι πρωτεΐνες συνδέονται με συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA, ελέγχοντας τον ρυθμό με τον οποίο τα γονίδια μεταγράφονται σε RNA.
* epigenetics: Οι χημικές τροποποιήσεις στο DNA και οι σχετικές πρωτεΐνες του μπορούν να μεταβάλλουν την έκφραση γονιδίων χωρίς να αλλάξουν την ίδια την αλληλουχία DNA.
* Περιβαλλοντικοί παράγοντες: Τα εξωτερικά σήματα όπως οι ορμόνες, οι αυξητικοί παράγοντες και ακόμη και το στρες μπορούν να επηρεάσουν τη ρύθμιση των γονιδίων.
* Ειδικοποίηση κυττάρων μυών: Τα μυϊκά κύτταρα εκφράζουν γονίδια υπεύθυνα για:
* Σύσπαση: Πρωτεΐνες όπως η ακτίνη και η μυοσίνη παράγονται σε αφθονία για να επιτρέψουν τη συστολή των μυών.
* Μεταβολισμός ενέργειας: Τα μυϊκά κύτταρα χρειάζονται πολλή ενέργεια, επομένως τα γονίδια που σχετίζονται με την παραγωγή ενέργειας είναι ιδιαίτερα δραστικά.
* Ειδικοποίηση νευρικών κυττάρων: Τα νευρικά κύτταρα εκφράζουν γονίδια υπεύθυνα για:
* μετάδοση σήματος: Τα γονίδια για τις πρωτεΐνες που εμπλέκονται στη δημιουργία και τη μετάδοση νευρικών παρορμήσεων (όπως τα κανάλια ιόντων και οι νευροδιαβιβαστές) εκφράζονται σε μεγάλο βαθμό.
* Επικοινωνία: Τα νευρικά κύτταρα πρέπει να επικοινωνούν με άλλα κύτταρα, έτσι ώστε τα γονίδια που εμπλέκονται στην παραγωγή μορίων σηματοδότησης.
Εν ολίγοις: Ενώ τα μυϊκά και τα νευρικά κύτταρα μοιράζονται το ίδιο DNA, χρησιμοποιούν διαφορετικά μέρη αυτού του γενετικού κώδικα, που ελέγχονται από τη ρύθμιση των γονιδίων, για να γίνουν εξειδικευμένα κύτταρα με μοναδικές λειτουργίες. Αυτό είναι που τους κάνει διαφορετικούς, παρά το γεγονός ότι μοιράζονται το ίδιο γενετικό σχέδιο.
