Determinacja

Plik Determinacja jest krokiem w różnicowaniu komórek, a tym samym przyczynia się do specjalizacji tkanek. Proces ustanawia program rozwojowy dla kolejnych komórek i pozbawia komórki wszechmocne zdolności do generowania różnych typów komórek. Im bardziej wyspecjalizowana tkanka, tym mniejsza jej zdolność regeneracyjna.

Jaka jest determinacja?

Biologia rozwojowa śledzi rozwój komórek i tkanek do bardziej wyspecjalizowanego stanu. Podczas tego rozwoju poszczególne komórki tkanki zmieniają się wielokrotnie, aż osiągną specjalizację. Zmiana może zachodzić w różnych kierunkach i jest nieodwracalna.

Różnicowanie i podział komórek nadaje kształt istocie wielokomórkowej. Cały ten proces kształtowania nazywa się morfogenezą. Punktem wyjścia morfogenezy jest zapłodniona komórka jajowa. W trakcie procesów różnicowania staje się złożoną strukturą różnych typów komórek i typów tkanek.

Zygota ma totipotencję. Dzięki temu jest w stanie rozwijać wszystkie typy komórek w organizmie. Podział komórki tworzy pojedyncze komórki potomne z zygoty. Te komórki potomne specjalizują się w określonych rolach w zależności od ich pochodzenia. Ten etap podziału komórek idzie w parze z tak zwanym określeniem. Kierunek specjalizacji jest przenoszony epigenetycznie na wszystkie kolejne generacje komórek. To determinacja determinuje zatem program rozwoju kolejnych komórek.

Funkcja i zadanie

Oznaczanie jest krokiem w kierunku różnicowania i nadaje organizmom ich kształt, przyczyniając się do specjalizacji komórek i tkanek. Ta specjalizacja ma miejsce podczas embriogenezy w celu określenia wzorców przyczepności komórek i tkanek. Przypuszczalnie określenie odbywa się poprzez aktywację odpowiedniego zestawu genów.

W biologii rozwoju rozróżnia się między stabilnym a niestabilnym określeniem. Zdeterminowana komórka zawsze prowadzi swój program rozwojowy. Dotyczy to również sytuacji, gdy migruje z pierwotnego miejsca w inne miejsce w organizmie lub jest tam przeszczepiany. Siła działania określonej linii komórkowej jest coraz bardziej ograniczona przez oznaczenie. Pluripotencjalne komórki macierzyste zarodka mogą wytwarzać komórki dowolnego typu. Wielopotencjalne komórki macierzyste ciała nie mogą już wytwarzać wszystkich, ale tylko typów komórek tkanki. Na końcu oznaczenia znajdują się nieodwracalnie zróżnicowane i funkcjonalne komórki ciała, które często nie mają już zdolności do podziału i mają jedynie ograniczoną żywotność.

Określenie może odbywać się w różnych kierunkach. Oznacza to, że komórki mogą zmienić oznaczenie w pewnych okolicznościach. Ten proces jest również znany jako transdeterminacja. Komórki tracą różnicowanie, więc ulegają odróżnicowaniu. Po odróżnicowaniu mogą być w stanie ponownie różnicować. To nowe zróżnicowanie nazywa się wówczas transróżnicowaniem. Zjawiska te są związane z gojeniem się ran i rozwojem raka.

Rośliny różnią się od zwierząt determinacją i zróżnicowaniem. Mają komórki merystematyczne, które specjalizują się w dzieleniu i tworzeniu nowych tkanek. Jednak w przeciwieństwie do zwierząt, zróżnicowane komórki roślin często nie są określane lub programowane tylko w ograniczonym zakresie. Większość komórek roślinnych zachowuje więc zdolność do dzielenia się i generowania różnych typów komórek.

Choroby i dolegliwości

Im bardziej zróżnicowana jest dana tkanka, tym gorzej wyzdrowieje po uszkodzeniach i urazach. Całkowita regeneracja może mieć miejsce tylko w tkankach zdolnych do podziału komórek. Zdolność uszkodzonej tkanki do regeneracji zależy od stopnia specjalizacji.

Regeneracja może nastąpić całkowicie, niecałkowicie lub wcale. Wraz ze wzrostem zróżnicowania spada zdolność do regeneracji. Na przykład w tkance nerwowej i tkankach serca występują komórki mięśnia sercowego i komórki nerwowe o szczególnie wysokiej specjalizacji. Te komórki nie mogą się już dzielić. Dlatego uszkodzenie serca lub ośrodkowego układu nerwowego tylko goi.

Natomiast komórki krwi i komórki nabłonka są mniej zróżnicowane. Są trwale odtwarzane ze słabo zróżnicowanych komórek. Aby osiągnąć lepsze efekty lecznicze, nowoczesna medycyna stawia na tzw. Terapię komórkami macierzystymi. Ta metoda terapii obejmuje wszystkie procedury lecznicze, w których komórki macierzyste są głównym składnikiem leczenia. Najstarszą i najbardziej znaną terapią komórkami macierzystymi jest leczenie białaczki.

Komórki macierzyste można izolować zarówno z tkanki embrionalnej, jak i dorosłej. Embrionalne komórki macierzyste są nadal wszechmocne i dlatego mogą różnicować się we wszystkich tkankach. Embrionalne komórki macierzyste szybko wytwarzają dużą liczbę komórek, które mogą zostać wprowadzone do dowolnej uszkodzonej tkanki. Jednak wysoki stopień podziału embrionalnych komórek macierzystych wiąże się z ryzykiem chorób nowotworowych. W związku z tym badania nad określeniem odgrywają również zwiększoną rolę dla wzrostu tkanek w kontekście choroby nowotworowej.

To określenie ma również znaczenie dla rozważenia różnych wad rozwojowych lub mutacji. Jeśli komórki dostępne do oznaczenia nie obejmują wszystkich programów rozwojowych, w najgorszym przypadku komórki określonego typu tkanki nie mogą się rozwinąć. Błędy w określeniu mogą mieć poważne konsekwencje. Jednak dzięki możliwości transdeterminacji błędy w określeniu można do pewnego stopnia skorygować. Jeśli nie ma korekty lub korekta jest nieprawidłowa, niektóre tkanki mogą być nadmiernie rozwinięte, podczas gdy inne są słabo rozwinięte.