Αυτό που απεικονίζει την ιδέα ότι η μοίρα ενός κυττάρου είναι άμεσο αποτέλεσμα της θέσης του;
1. Ανάπτυξη του νευρικού συστήματος:
* Νευρωνική επαγωγή: Στα πρόωρα έμβρυα των σπονδυλωτών, μια περιοχή κυττάρων που ονομάζεται "διοργανωτής" απελευθερώνει σήματα που καθοδηγούν τα κοντινά κύτταρα να γίνουν νευρικοί ιστοί (ο μελλοντικός εγκέφαλος και ο νωτιαίος μυελός). Τα κύτταρα εκτός αυτής της περιοχής λαμβάνουν διαφορετικά σήματα και εξελίσσονται σε άλλους ιστούς. Αυτό το παράδειγμα καταδεικνύει πώς τα σημεία θέσης μπορούν να οδηγήσουν στην προδιαγραφή του πεπρωμένου κυττάρου.
* Σχηματισμός νευρικού σωλήνα: Καθώς ο νευρικός ιστός διπλώνει για να σχηματίσει το νευρικό σωλήνα, τα κύτταρα εντός του σωλήνα λαμβάνουν ενδείξεις θέσης που καθορίζουν την τελική τους ταυτότητα. Για παράδειγμα, τα κύτταρα στην κορυφή του σωλήνα γίνονται ο εγκέφαλος, ενώ τα κύτταρα στο κάτω μέρος σχηματίζουν το νωτιαίο μυελό.
2. Ανάπτυξη φυτών:
* Άξονας κορυφαίου χρώματος: Στα φυτά, τα συστήματα ρίζας και βλαστών δημιουργούνται κατά μήκος ενός άξονα κορυφαίου χρώματος. Τα κύτταρα στην άκρη της ρίζας (κορυφαία) έχουν διαφορετική μοίρα από τα κύτταρα στη βάση (βασική). Αυτή η διάκριση οφείλεται σε κλίσεις ορμονών και άλλων σηματοδοτικών μορίων που καθορίζονται κατά την ανάπτυξη.
* σχηματισμός φύλλων: Η τοποθέτηση των κυττάρων μέσα σε ένα αρχέγονο φύλλου (το αναπτυσσόμενο φύλλο) καθορίζει εάν γίνονται μέρος της λεπίδας, του μίσχου ή άλλων δομών.
3. Οργανογένεση:
* Σχηματισμός οργάνων: Κατά τη διάρκεια της οργανογένεσης, τα κύτταρα οργανώνονται σε συγκεκριμένα πρότυπα και θέσεις εντός ενός αναπτυσσόμενου οργάνου. Αυτά τα σημεία θέσης επηρεάζουν τη διαφοροποίησή τους σε εξειδικευμένους τύπους κυττάρων. Για παράδειγμα, τα κύτταρα στο κέντρο μιας αναπτυσσόμενης καρδιάς θα γίνουν καρδιομυοκύτταρα, ενώ εκείνα στα εξωτερικά στρώματα θα γίνουν άλλοι τύποι καρδιακών κυττάρων.
4. Αναγέννηση ιστών:
* επούλωση πληγών: Όταν τραυματιστεί ένας οργανισμός, τα κύτταρα στην άκρη του τραύματος λαμβάνουν σήματα που τους κατευθύνουν να μεταναστεύσουν και να διαιρέσουν για να κλείσουν το κενό. Αυτά τα κύτταρα επηρεάζονται από τη νέα τους θέση εντός της θέσης τραύματος.
Βασικές αρχές:
* Επικοινωνία κυττάρου-κυττάρου: Τα κύτταρα σε διαφορετικές θέσεις εντός ενός αναπτυσσόμενου οργανισμού επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω σηματοδοτικών μορίων, επηρεάζοντας τη μοίρα του άλλου.
* Μορφογόνα: Ορισμένα μόρια σηματοδότησης, γνωστά ως μορφογόνα, δημιουργούν κλίσεις συγκέντρωσης σε όλους τους αναπτυσσόμενους ιστούς. Αυτές οι κλίσεις παρέχουν πληροφορίες θέσης, επιτρέποντας στα κύτταρα να ερμηνεύουν την τοποθεσία τους και να υιοθετήσουν την κατάλληλη μοίρα.
* Διαφορική γονιδιακή έκφραση: Η θέση ενός κυττάρου επηρεάζει τα γονίδια που εκφράζει. Αυτά τα γονίδια, με τη σειρά τους, καθορίζουν τη μοίρα του κυττάρου.
Είναι σημαντικό να σημειώσετε: Ενώ η θέση διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στον προσδιορισμό της μοίρας ενός κυττάρου, άλλοι παράγοντες μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ανάπτυξη των κυττάρων, όπως:
* Εγγενείς παράγοντες: Ο εσωτερικός προγραμματισμός του κυττάρου, το γενετικό του μακιγιάζ και το ιστορικό των προηγούμενων κυττάρων.
* Περιβαλλοντικοί παράγοντες: Το φυσικό περιβάλλον που περιβάλλει το κύτταρο, συμπεριλαμβανομένης της παρουσίας θρεπτικών ουσιών, οξυγόνου και άλλων μορίων.
Η περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ της θέσης, της επικοινωνίας των κυττάρων-κυττάρων και άλλων παραγόντων καθορίζει τελικά τη μοίρα ενός κυττάρου μέσα σε έναν αναπτυσσόμενο οργανισμό.
