در بدن انسان بیش از 200 نوع سلول جدا شده است که هر کدام دارای کد ارثی یکسانی هستند. همه آنها ابتدا از یک جنین تک سلولی و سپس یک جنین چند سلولی ایجاد شدند که کمی بعد به سه لایه جوانه تقسیم شدند. از هر یک از قسمت های آن، بافت های بدن ایجاد شده است که تقریباً همان نوع سلول ها در آن قرار دارند. در همان زمان، تقریباً همه آنها از یک گروه از پیشینیان توسعه یافتند. به این فرآیند تمایز سلولی می گویند. این یک انطباق محلی سلول با نیازهای واقعی بدن، اجرای عملکردهای برنامه ریزی شده در کد ارثی آن است.
ویژگی سلول ها و بافت ها
سلول های سوماتیک بدن بدون توجه به هدف عملکردی دارای مجموعه کروموزوم یکسانی هستند. با این حال، آنها در فنوتیپ متفاوت هستند، که با آمادگی آنها برای انجام وظایف مختلف محلی در توضیح داده می شودبافت های بیولوژیکی فنوتیپ نتیجه بیان یک مجموعه ژنتیکی خاص در یک محیط خاص است. و تحت شرایط مختلف، سلول‌هایی با ماده ژنتیکی یکسان به طور متفاوتی رشد می‌کنند، ویژگی‌های مورفولوژیکی متفاوتی دارند و عملکردهای خاصی را انجام می‌دهند.
یک ارگانیسم بسیار توسعه یافته برای تشکیل بسیاری از بافت هایی که اندام هایش را تشکیل می دهند به این نیاز دارد. در این حالت، بافت ها از یک گروه همگن از پیش سازهای ساقه ایجاد می شوند. به این فرآیند تمایز سلولی می گویند. این زنجیره ای از رویدادها با هدف رشد جمعیت سلولی بر اساس معیارهای از پیش تعیین شده برای رشد و توسعه بافت های بیولوژیکی بدن است. زیربنای رشد یک ارگانیسم و سازمان چند سلولی آن است.
جوهر تمایز
از نظر زیست شناسی مولکولی، تمایز سلولی فرآیند فعال کردن برخی از قسمت های کروموزوم و غیرفعال کردن برخی دیگر است. یعنی بسته بندی فشرده یا باز کردن بخش هایی از کروموزوم ها، که آنها را برای خواندن اطلاعات ارثی در دسترس قرار می دهد. در حالت کونژوگه، زمانی که ژن ها در هتروکروماتین بسته بندی می شوند، خواندن غیرممکن است و در شکل گسترش یافته، بخش های مورد نظر کد ژنتیکی برای RNA پیام رسان و بیان بعدی در دسترس می شود. این بدان معنی است که تمایز سلولی یک نوع تنظیم شده غیر دقیق از همان نوع بسته بندی کروماتین است.
سیتوکین ها و پیام رسان ها
در نتیجه، گروهی از سلول ها به یکسان تمایز یافتندشرایط و با داشتن ویژگی های مورفولوژیکی مشابه، از بین رفتن برش های یکسان کروموزوم ها وجود دارد. و در جریان قرار گرفتن در معرض پیام رسان های بین سلولی، تنظیم کننده های محلی تمایز سلولی، بخش های مورد نظر ژن ها فعال می شوند و بیان آنها رخ می دهد. و بنابراین، سلول های بافت های بیولوژیکی همان مواد را تولید می کنند و عملکردهای مشابهی را انجام می دهند که این فرآیند برای آنها فراهم شده است. از این دیدگاه، تمایز سلولی اثر مستقیم عوامل مولکولی (سیتوکین ها) بر بیان اطلاعات ژنتیکی است.
گیرنده های غشایی
سلول های یک بافت دارای مجموعه ای مشابه از گیرنده های غشایی هستند که حضور آنها توسط T-killer های سیستم ایمنی کنترل می شود. از دست دادن یک گیرنده سلولی از نوع مورد نظر یا بیان دیگری که برای محلی سازی معین به دلیل خطر انکوژنز در نظر گرفته نشده است، باعث تهاجم مستقیم سلولی علیه "ناقض" می شود. نتیجه تخریب سلولی خواهد بود که تمایز آن از قوانین پیش بینی شده توسط پیام رسان های بین سلولی از تنظیم کننده های تخصصی پیروی نمی کند.
تمایز ایمنی
سلول های ایمنی دارای مولکول های گیرنده خاصی هستند که به آنها خوشه های تمایز می گویند. اینها به اصطلاح نشانگرهایی هستند که می توانند برای درک شرایطی که ایمونوسیت ها تحت آن توسعه یافته اند و برای چه اهدافی در نظر گرفته شده اند استفاده شوند. آنها تحت یک فرآیند طولانی و پیچیده تمایز قرار می گیرند، در هر مرحله از آن گروه هایی از لنفوسیت ها که تعداد ناکافی گیرنده ایجاد کرده اند، حذف و از بین می روند یا در تعامل باآنتی بادی ها "عدم انطباق" را شناسایی کردند.
گروه ها و بافت های سلولی
اکثر سلول های بدن در طی تولید مثل میتوزی به دو قسمت تقسیم می شوند. در مرحله آماده سازی، اطلاعات ژنتیکی دو برابر می شود و پس از آن دو سلول دختر با مجموعه ای از ژن های مشابه تشکیل می شود. نه تنها بخش‌های فعال کروموزوم‌ها، بلکه بخش‌های مزدوج نیز در معرض کپی قرار می‌گیرند. بنابراین، در بافت‌ها، سلولهای تمایز یافته پس از تقسیم، دو سلول دختر جدید ایجاد می‌کنند که دارای مواد ژنتیکی مشابه مجموعه کامل کروموزوم‌های سوماتیک هستند. با این حال، آنها قادر به تمایز به سلول های دیگر نیستند، زیرا نمی توانند به طور طبیعی به سایر شرایط زیستگاهی، یعنی به سایر پیام رسان های تمایز مهاجرت کنند.
رشد جمعیت سلولی
بلافاصله پس از تقسیم دو سلول دختر، مجموعه خاصی از اندامک ها را که از مادر به ارث برده اند دریافت می کنند. این کوچکترین عناصر عملکردی از قبل برای انجام وظایف لازم در یک بافت بیولوژیکی مشخص آماده شده اند. بنابراین، سلول دختر تنها نیاز به افزایش حجم حفره های شبکه آندوپلاسمی و افزایش اندازه دارد.
همچنین، هدف از رشد سلولی به دست آوردن منبع کافی از مواد مغذی و اکسیژن محدود است. برای انجام این کار، در مورد اکسیژن یا گرسنگی انرژی، عوامل رگزایی را در فضای بین سلولی آزاد می کند. عروق مویرگی جدید در امتداد این لنگرها جوانه می زند که گروه را تغذیه می کند.سلول ها.
فرآیند افزایش اندازه، به دست آوردن منبع کافی از اکسیژن و سوبستراهای انرژی، و گسترش اندامک های درون سلولی با افزایش سرعت تولید پروتئین، رشد سلولی نامیده می شود. زیربنای رشد یک ارگانیسم چند سلولی است و توسط عوامل تکثیر متعدد تنظیم می شود. در برخی مواقع، با رسیدن به حداکثر اندازه، با یک سیگنال از خارج یا تصادفا، سلول رشد یافته دوباره به نصف تقسیم می شود و اندازه بافت بیولوژیکی و کل ارگانیسم بیشتر می شود.
تمایز مزودرمی
به عنوان یک نمایش واضح از تمایز سلول های بنیادی و "نوادگان" توسعه یافته تر آنها، باید تغییر لایه زایای مزودرمی بدن انسان را در نظر بگیریم. از مزودرم - گروهی از سلول های بنیادی با ساختار مشابه و در حضور عوامل تمایز رشد می کنند، جمعیت های سلولی مانند نفروتوم، سومیت، اسپلانکنوتوم، مزانشیم اسپلانکنوتوم و کانال پارامسونفریک را منشا می گیرند.
از هر یک از چنین جمعیتی، اشکال میانی تمایز نشات می گیرد که بعداً سلول های یک ارگانیسم بالغ را ایجاد می کند. به طور خاص، سه گروه سلولی از سومیت ایجاد می شود: میوتوم، درماتوم و اسکلروتوم. سلولهای میوتوم سلولهای ماهیچه‌ای، اسکلروتوم - غضروف و استخوان و درماتوم - بافت همبند پوست را ایجاد می‌کنند.
نفروتوم اپیتلیوم کلیه ها و مجرای دفران را ایجاد می کند و اپیتلیوم رحم از کانال پارامسونفریک متمایز می شود.لوله ها و رحم فنوتیپ سلولهای اسپلانکنوتوم توسط فاکتورهای تمایز برای تبدیل آنها به مزوتلیوم (پلورا، پریکارد و صفاق)، میوکارد، قشر آدرنال تهیه می شود. مزانشیم splanchnotome ماده اولیه برای توسعه جمعیت سلولی خون، بافت همبند و ماهیچه صاف، عروق خونی و سلول های میکروگلیال است.
رشد سلول ها در این جمعیت ها، تقسیم و تمایز چندگانه آنها مبنایی برای حمایت از زنده ماندن یک ارگانیسم چند سلولی است. این فرآیند هیستوژنز نیز نامیده می شود - توسعه بافت ها از پیش سازهای سلولی در نتیجه تمایز آنها و تبدیل فنوتیپ مطابق با تأثیر عوامل خارج سلولی که رشد آنها را تنظیم می کند.
تمایز سلولی گیاهی
عملکرد یک سلول گیاهی به مکان آنها و همچنین وجود تعدیل کننده ها و سرکوبگرهای رشد بستگی دارد. جنین گیاه در ترکیب بذرها دارای مناطق رویشی و جوانه زنی نیست و بنابراین پس از جوانه زنی باید آنها را رشد دهد که برای تولید مثل و رشد لازم است. و تا زمانی که زمان مناسب برای جوانه زنی آن فرا رسد، به حالت خفته باقی می ماند.
از لحظه ای که سیگنال رشد دریافت می شود، عملکرد سلول های گیاهی همراه با افزایش اندازه شروع می شود. جمعیت های سلولی در جنین مرحله تمایز را طی می کنند و به مسیرهای انتقال، قسمت های رویشی، ساختارهای ژرمین تبدیل می شوند.
