Πώς γνωρίζουν τα κύτταρα την εξειδίκευσή τους;
Ακολουθεί μια ανάλυση των βασικών παραγόντων:
1. Γενετικός προγραμματισμός:
* DNA :Κάθε κύτταρο σε έναν οργανισμό περιέχει το ίδιο DNA, αλλά όχι όλα τα γονίδια είναι ενεργά σε κάθε κύτταρο.
* Παράγοντες μεταγραφής :Αυτές οι πρωτεΐνες συνδέονται με συγκεκριμένες περιοχές του DNA, ενεργοποιώντας ή απενεργοποιούν τα γονίδια. Διαφορετικοί παράγοντες μεταγραφής είναι δραστικοί σε διαφορετικά κύτταρα, οδηγώντας στην έκφραση διαφορετικών γονιδίων.
2. Περιβαλλοντικές επιρροές:
* Σήματα από γειτονικά κύτταρα :Τα κύτταρα επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω σηματοδοτικών μορίων. Αυτά τα σήματα μπορούν να ενεργοποιήσουν συγκεκριμένα γονίδια, επηρεάζοντας τη μοίρα των κυττάρων.
* Φυσικό περιβάλλον :Η θέση ενός κυττάρου μέσα σε έναν ιστό μπορεί επίσης να επηρεάσει την εξειδίκευσή του. Για παράδειγμα, τα κύτταρα στο εξωτερικό στρώμα του δέρματος θα αναπτυχθούν διαφορετικά από τα κύτταρα στα εσωτερικά στρώματα.
3. Επιγενετική ρύθμιση:
* μεθυλίωση DNA :Οι χημικές ετικέτες που προστίθενται στο DNA μπορούν να επηρεάσουν την έκφραση του γονιδίου χωρίς να μεταβάλλουν την αλληλουχία DNA.
* Τροποποιήσεις ιστόνης :Οι αλλαγές στις πρωτεΐνες που περιτυλίγονται γύρω από το DNA μπορούν να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο τα προσβάσιμα γονίδια είναι για τη μεταγραφή.
4. Αλληλεπιδράσεις κυττάρου-κυττάρου:
* Μόρια κυτταρικής προσκόλλησης :Αυτές οι πρωτεΐνες επιτρέπουν στα κύτταρα να κολλάνε μαζί και να σχηματίσουν ιστούς.
* Διακραδές χάσματος :Τα κανάλια μεταξύ των κυττάρων επιτρέπουν την άμεση επικοινωνία και την ανταλλαγή μορίων, επηρεάζοντας τη μοίρα των κυττάρων.
Η διαδικασία της διαφοροποίησης των κυττάρων δεν είναι ένα γεγονός ενός χρόνου, αλλά μάλλον μια συνεχής διαδικασία καθ 'όλη τη διάρκεια ζωής ενός οργανισμού. Τα κύτταρα μπορούν να αλλάξουν την εξειδίκευσή τους σε απόκριση σε περιβαλλοντικά σημάδια ή τραυματισμό.
Εδώ είναι μια απλή αναλογία:
Φανταστείτε ένα κελί ως σεφ. Ο σεφ έχει ένα βιβλίο μαγειρικής (DNA) με συνταγές (γονίδια) για όλα τα είδη πιάτων. Αλλά, ο σεφ έχει μόνο χρόνο να μαγειρεύει μερικά πιάτα κάθε μέρα. Ποια πιάτα μαγειρεύουν εξαρτάται από τα συστατικά που είναι διαθέσιμα (περιβαλλοντικές επιρροές) και τι παραγγέλνουν οι πελάτες (σήματα από γειτονικά κύτταρα).
Αυτή η διαδικασία εξειδίκευσης είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη και τη λειτουργία όλων των πολυκυτταρικών οργανισμών. Επιτρέπει τη δημιουργία διαφορετικών ιστών και οργάνων με εξειδικευμένες λειτουργίες.
