Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Wat gebeurt er met de cel als ze differentiatie ondergaan?

Celdifferentiatie is een fundamenteel proces in ontwikkeling waarbij niet -gespecialiseerde cellen specifieke kenmerken en functies verwerven . Dit is wat er met een cel gebeurt tijdens differentiatie:

1. Genexpressie verandert:

* specifieke genen worden geactiveerd of gedeactiveerd: Differentiatie omvat het in- en uitschakelen van specifieke genen die het lot van de cel bepalen. Dit betekent dat sommige genen 'tot expressie worden gebracht', terwijl anderen 'tot zwijgen' worden.

* de "blauwdruk" van de cel verandert: Deze verandering in genexpressie verandert de eiwitten die door de cel worden geproduceerd, wat leidt tot specifieke cellulaire structuren en functies.

2. Structurele veranderingen:

* Vorm- en maataanpassingen: Cellen differentiëren in verschillende vormen en maten, afhankelijk van hun functie. Spiercellen raken bijvoorbeeld langwerpig, terwijl zenuwcellen lange axonen ontwikkelen.

* Vorming van gespecialiseerde organellen: Cellen kunnen unieke organellen ontwikkelen, zoals de myofibrillen in spiercellen of de chloroplasten in plantencellen.

3. Functionele specialisatie:

* verschillende rollen in het lichaam: Gedifferentieerde cellen voeren specifieke taken uit in het lichaam. Zenuwcellen brengen bijvoorbeeld signalen over, spiercellen contracteren en epitheelcellen vormen beschermende barrières.

* Beperkte capaciteit voor divisie: Zodra een cel onderscheidt, heeft deze over het algemeen een verminderde capaciteit voor deling.

4. De rol van "Master Regulators":

* Signaleringsmoleculen veroorzaken differentiatie: Cellen ontvangen signalen uit hun omgeving, zoals hormonen of groeifactoren, die specifieke genen activeren en differentiatie begeleiden.

* Masterregulatorgenen: Deze genen zijn verantwoordelijk voor het activeren van een cascade van andere genen, wat uiteindelijk leidt tot de uiteindelijke identiteit van de cel.

Kortom, differentiatie is als een cel die gespecialiseerd is in een specifieke carrière. Het verandert zijn genexpressie, structuur en functie om zeer bekwaam te worden in het gekozen veld.

Hier zijn enkele voorbeelden van celdifferentiatie:

* stamcellen: Niet -gespecialiseerde cellen die kunnen differentiëren in verschillende celtypen.

* Embryonale ontwikkeling: Een bevrucht ei ondergaat uitgebreide celdifferentiatie om alle weefsels en organen van een organisme te vormen.

* Tissue Repair: Na letsel kunnen stamcellen in weefsels onderscheiden om beschadigde cellen te vervangen.

Inzicht in celdifferentiatie is cruciaal op veel gebieden, waaronder:

* Ontwikkelingsbiologie: Begrijpen hoe organismen zich ontwikkelen uit een enkele cel.

* geneeskunde: Ontwikkeling van behandelingen voor ziekten die gebrekkige celdifferentiatie inhouden.

* Biotechnologie: Engineeringcellen voor specifieke doeleinden.