Ihmiskehossa on eristetty yli 200 solutyyppiä, joilla jokaisella on sama perinnöllinen koodi. Ne kaikki kehittyivät ensin yksisoluisesta ja sitten monisoluisesta alkiosta, joka hieman myöhemmin jakautui kolmeen itukerrokseen. Jokaisesta sen osasta on kehittynyt kehon kudoksia, joissa on suunnilleen samantyyppisiä soluja. Samaan aikaan melkein kaikki ne kehittyivät samasta edeltäjien ryhmästä. Tätä prosessia kutsutaan solujen erilaistumiseksi. Tämä on solun paikallinen mukauttaminen kehon todellisiin tarpeisiin, sen perinnölliseen koodiin ohjelmoitujen toimintojen toteuttaminen.
Solujen ja kudosten karakterisointi
Kehon somaattisilla soluilla on sama kromosomisarja toiminnallisesta tarkoituksesta riippumatta. He eroavat kuitenkin fenotyypiltään, mikä selittyy niiden valmistautumisella erilaisiin paikallisiin tehtäviinbiologiset kudokset. Fenotyyppi on tulos tietyn geneettisen sarjan ilmentymisestä tietyssä ympäristössä. Ja eri olosuhteissa solut, joilla on sama geneettinen materiaali, kehittyvät eri tavalla, niillä on erilaiset morfologiset ominaisuudet ja ne suorittavat tiettyjä tehtäviä.
Hyvin kehittynyt organismi tarvitsee tätä monien sen elinten muodostavien kudosten muodostumiseen. Tässä tapauksessa kudokset luodaan homogeenisesta varren esiasteiden ryhmästä. Tätä prosessia kutsutaan solujen erilaistumiseksi. Tämä on tapahtumaketju, jonka tarkoituksena on kasvattaa solupopulaatiota enn alta määrättyjen kriteerien mukaisesti kehon biologisten kudosten kasvulle ja kehitykselle. Se on organismin kasvun ja sen monisoluisen organisaation perusta.
Erilaistumisen ydin
Molekyylibiologian kann alta solujen erilaistuminen on prosessi, jossa jotkin kromosomien osat aktivoidaan ja toiset deaktivoidaan. Toisin sanoen kromosomien osien tiivis pakkaaminen tai purkaminen, jolloin ne ovat käytettävissä perinnöllisten tietojen lukemista varten. Konjugoidussa tilassa, kun geenit on pakattu heterokromatiiniin, lukeminen on mahdotonta, ja laajennetussa muodossa geneettisen koodin halutut osat tulevat saataville lähetti-RNA:ta ja sitä seuraavaa ilmentämistä varten. Tämä tarkoittaa, että solujen erilaistuminen on ei-tiukasti säädeltyä tyyppiä samantyyppiselle kromatiinipakkaukselle.
Sytokiinit ja sanansaattajat
Tämän seurauksena joukko soluja erilaistui identtisiksiolosuhteissa ja joilla on samanlaiset morfologiset piirteet, kromosomien identtiset osat ovat hävinneet. Ja solujen välisille lähettimille, paikallisille solujen erilaistumisen säätelijöille, aktivoituvat halutut geeniosat ja niiden ilmentyminen tapahtuu. Ja siksi biologisten kudosten solut tuottavat samoja aineita ja suorittavat samanlaisia toimintoja, joita varten tämä prosessi tarjotaan. Tästä näkökulmasta katsoen solujen erilaistuminen on molekyylitekijöiden (sytokiinien) suunnattua vaikutusta geneettisen tiedon ilmentymiseen.
Kalvoreseptorit
Saman kudoksen soluilla on samanlainen sarja kalvoreseptoreita, joiden läsnäoloa säätelevät immuunijärjestelmän T-tappajat. Halutun tyyppisen solureseptorin katoaminen tai muun sellaisen, jota ei ole tarkoitettu tiettyyn lokalisaatioon, ilmentyminen onkogeneesiriskin vuoksi aiheuttaa suunnattua solun aggressiota "rikkojaa" vastaan. Seurauksena on solun tuhoutuminen, jonka erilaistuminen ei noudattanut erityisistä säätelijöistä peräisin olevien solujenvälisten sanansaattajien vaikutuksen antamia sääntöjä.
Immuunijärjestelmän erilaistuminen
Immuunisoluissa on erityisiä reseptorimolekyylejä, joita kutsutaan erilaistumisklustereiksi. Nämä ovat niin sanottuja markkereita, joiden avulla voidaan ymmärtää olosuhteet, joissa immunosyytit kehittyivät ja mihin tarkoituksiin ne on tarkoitettu. Ne käyvät läpi pitkän ja monimutkaisen erilaistumisprosessin, jonka jokaisessa vaiheessa lymfosyyttiryhmät, jotka ovat kehittäneet riittämättömän määrän reseptoreita, eliminoidaan ja tuhoutuvat, tai niiden vuorovaikutuksessavasta-aineet havaittu "ei-vaatimustenmukaisuutta".
Soluryhmät ja kudokset
Useimmat kehon solut jakautuvat kahtia mitoosin lisääntymisen aikana. Sen valmisteluvaiheessa geneettinen tieto kaksinkertaistuu, minkä jälkeen muodostuu kaksi tytärsolua, joilla on samanlainen geenisarja. Ei vain kromosomien aktiiviset osat, vaan myös konjugoidut osat ovat kopioitavia. Siksi kudoksissa erilaistuneet solut synnyttävät jakautumisen jälkeen kaksi uutta tytärsolua, joilla on samanlaista geneettistä materiaalia kuin täydellinen somaattinen kromosomisarja. Ne eivät kuitenkaan pysty erilaistumaan muiksi soluiksi, koska ne eivät voi siirtyä luonnollisesti muihin elinympäristön olosuhteisiin, toisin sanoen muihin erilaistumisen lähettiläihin.
Solupopulaation kasvu
Välittömästi kahden tytärsolun jakautumisen jälkeen he saavat erityisen joukon organelleja, jotka he ovat perineet äidiltä. Nämä pienimmät toiminnalliset elementit ovat jo valmiita suorittamaan tarvittavat tehtävät tietyssä biologisessa kudoksessa. Siksi tytärsolun tarvitsee vain lisätä endoplasmisen retikulumin onteloiden tilavuutta ja kasvattaa kokoa.
Solujen kehityksen tavoitteena on myös riittävän ravintoaineiden ja sitoutuneen hapen saanti. Tätä varten se vapauttaa hapen tai energian nälkään sattuessa angiogeneesitekijöitä solujen väliseen tilaan. Näitä ankkureita pitkin syntyy uusia kapillaarisuonia, jotka ruokkivat ryhmää.solut.
Prosessia, jossa koko kasvaa, riittävä happi- ja energiasubstraattien saanti ja solunsisäisten organellien laajeneminen proteiinituotannon lisääntyessä, kutsutaan solukasvuksi. Se on monisoluisen organismin kasvun taustalla ja sitä säätelevät lukuisat lisääntymistekijät. Jossain vaiheessa, saavutettuaan maksimikoon, ulkopuolelta tulevan signaalin tai sattuman seurauksena kasvanut solu jakautuu jälleen puoliksi, mikä lisää biologisen kudoksen ja koko organismin kokoa.
Mesodermaalinen erilaistuminen
Kantasolujen ja niiden kehittyneempien "jälkeläisten" erilaistumisen selvänä osoituksena meidän tulisi harkita ihmiskehon mesodermaalisen itukerroksen muutosta. Mesodermista - ryhmästä kantasoluja, joilla on sama rakenne ja jotka kehittyvät erilaistumistekijöiden läsnäollessa, ovat peräisin sellaiset solupopulaatiot kuin nefrotoomi, somiitti, splanknotomi, splanknotomaalinen mesenkyymi ja paramesonefrinen kanava.
Jokaisesta tällaisesta populaatiosta syntyy erilaistumisen välimuotoja, jotka myöhemmin synnyttävät aikuisen organismin soluja. Erityisesti somiitista kehittyy kolme soluryhmää: myotomi, dermatomi ja sklerotomi. Myotomisolut synnyttävät lihassoluja, sklerotomi - rusto ja luu sekä dermatomi - ihon sidekudos.
Nefrotomista syntyy munuaisten epiteelin ja suonisuojien epiteeli, ja kohdun epiteeli erottuu paramesonefrisesta kanavastaputket ja kohtu. Splanknotomisolujen fenotyyppi valmistetaan erilaistumistekijöiden avulla, jotta ne muuttuvat mesoteeliksi (keuhkopussin, sydänpussin ja vatsakalvon), sydänlihakseksi ja lisämunuaiskuoreksi. Splanknotomin mesenkyymi on lähtöaine veren, side- ja sileän lihaskudoksen, verisuonten ja mikrogliasolujen solupopulaatioiden kehittymiselle.
Solujen kasvu näissä populaatioissa, niiden moninkertainen jakautuminen ja erilaistuminen ovat perusta monisoluisen organismin elinkyvyn tukemiselle. Tätä prosessia kutsutaan myös histogeneesiksi - kudosten kehittymiseen solun esiasteista niiden erilaistumisen ja fenotyypin muuntumisen seurauksena niiden kehitystä säätelevien solunulkoisten tekijöiden vaikutuksen mukaisesti.
Kasvisolujen erilaistuminen
Kasvisolun toiminnot riippuvat niiden sijainnista sekä kasvumodulaattoreiden ja -suppressorien läsnäolosta. Siementen koostumuksessa olevan kasvin alkiolla ei ole kasvullisia ja itualueita, ja siksi sen on itämisen jälkeen kehitettävä ne, mikä on välttämätöntä lisääntymiselle ja kasvulle. Ja kunnes sen itämiselle tulee suotuisa aika, se pysyy lepotilassa.
Siitä hetkestä lähtien, kun signaali kasvusta vastaanotetaan, kasvisolujen toiminnot alkavat toteutua koon kasvaessa. Alkioon asettuneet solupopulaatiot käyvät läpi erilaistumisvaiheen ja muuttuvat kuljetusreiteiksi, kasvullisiksi osiksi, iturakenteiksi.
