ადამიანის ორგანიზმში იზოლირებულია 200-ზე მეტი ტიპის უჯრედი, რომელთაგან თითოეულს აქვს იგივე მემკვიდრეობითი კოდი. ყველა მათგანი განვითარდა ჯერ ერთუჯრედული, შემდეგ კი მრავალუჯრედიანი ემბრიონიდან, რომელიც ცოტა მოგვიანებით დაიყო სამ ჩანასახად. მისი თითოეული ნაწილიდან განვითარდა სხეულის ქსოვილები, სადაც დაახლოებით იგივე ტიპის უჯრედებია განლაგებული. ამავე დროს, თითქმის ყველა მათგანი განვითარდა წინამორბედების ერთი და იგივე ჯგუფიდან. ამ პროცესს უჯრედების დიფერენციაცია ეწოდება. ეს არის უჯრედის ლოკალური ადაპტაცია სხეულის რეალურ საჭიროებებთან, მის მემკვიდრეობით კოდში დაპროგრამებული ფუნქციების განხორციელება.
უჯრედების და ქსოვილების დახასიათება
სხეულის სომატურ უჯრედებს აქვთ იგივე ქრომოსომული ნაკრები, ფუნქციური დანიშნულების მიუხედავად. თუმცა, ისინი განსხვავდებიან ფენოტიპში, რაც აიხსნება მათი მომზადებით სხვადასხვა ადგილობრივი დავალების შესასრულებლადბიოლოგიური ქსოვილები. ფენოტიპი არის კონკრეტული გენეტიკური ნაკრების გამოხატვის შედეგი კონკრეტულ გარემოში. და სხვადასხვა პირობებში, ერთი და იგივე გენეტიკური მასალის მქონე უჯრედები განსხვავებულად ვითარდება, აქვთ განსხვავებული მორფოლოგიური მახასიათებლები და ასრულებენ სპეციფიკურ ფუნქციებს.
მაღალგანვითარებულ ორგანიზმს ეს სჭირდება მრავალი ქსოვილის ფორმირებისთვის, რომლებიც ქმნიან მის ორგანოებს. ამ შემთხვევაში ქსოვილები იქმნება ღეროვანი წინამორბედების ერთგვაროვანი ჯგუფისგან. ამ პროცესს უჯრედების დიფერენციაცია ეწოდება. ეს არის მოვლენების ჯაჭვი, რომელიც მიზნად ისახავს უჯრედების პოპულაციის გაზრდას სხეულის ბიოლოგიური ქსოვილების ზრდისა და განვითარების წინასწარ განსაზღვრული კრიტერიუმების მიხედვით. ის ეფუძნება ორგანიზმის ზრდას და მის მრავალუჯრედოვან ორგანიზაციას.
დიფერენციაციის არსი
მოლეკულური ბიოლოგიის თვალსაზრისით, უჯრედების დიფერენციაცია არის ქრომოსომის ზოგიერთი ნაწილის გააქტიურების და სხვების დეაქტივაციის პროცესი. ეს არის ქრომოსომების სექციების კომპაქტური შეფუთვა ან გადახვევა, რაც მათ ხელმისაწვდომს ხდის მემკვიდრეობითი ინფორმაციის წასაკითხად. კონიუგირებულ მდგომარეობაში, როდესაც გენები შეფუთულია ჰეტეროქრომატინში, კითხვა შეუძლებელია, ხოლო გაფართოებული ფორმით, გენეტიკური კოდის სასურველი მონაკვეთები ხელმისაწვდომი ხდება მესენჯერული რნმ-სთვის და შემდგომი ექსპრესიისთვის. ეს ნიშნავს, რომ უჯრედების დიფერენციაცია არის იგივე ტიპის ქრომატინის შეფუთვის არამკაცრი რეგულირებადი ტიპი.
ციტოკინები და მესინჯერები
შედეგად, უჯრედების ჯგუფი დიფერენცირებულია იდენტურადპირობები და მსგავსი მორფოლოგიური მახასიათებლების მქონე, ხდება ქრომოსომების იდენტური მონაკვეთების დესპრიალიზაცია. და უჯრედშორისი მესინჯერების ზემოქმედების დროს, უჯრედების დიფერენციაციის ადგილობრივი რეგულატორები, გენების სასურველი მონაკვეთები აქტიურდება და ხდება მათი გამოხატვა. და ამიტომ, ბიოლოგიური ქსოვილების უჯრედები აწარმოებენ იგივე ნივთიერებებს და ასრულებენ მსგავს ფუნქციებს, რისთვისაც ეს პროცესია გათვალისწინებული. ამ თვალსაზრისით, უჯრედების დიფერენციაცია არის მოლეკულური ფაქტორების (ციტოკინების) მიმართული ეფექტი გენეტიკური ინფორმაციის გამოხატვაზე.
მემბრანული რეცეპტორები
იგივე ქსოვილის უჯრედებს აქვთ მემბრანული რეცეპტორების მსგავსი ნაკრები, რომელთა არსებობას აკონტროლებენ იმუნური სისტემის T-მკვლელები. ონკოგენეზის რისკის გამო, სასურველი ტიპის უჯრედის რეცეპტორის დაკარგვა ან სხვა გამოხატულება, რომელიც არ არის განკუთვნილი მოცემული ლოკალიზაციისთვის, იწვევს უჯრედულ აგრესიას „დამრღვევის“მიმართ. შედეგი იქნება უჯრედის განადგურება, რომლის დიფერენცირება არ მოჰყვა სპეციალიზებული რეგულატორების უჯრედშორისი მესინჯერების გავლენით გათვალისწინებული წესებს.
იმუნური დიფერენციაცია
იმუნურ უჯრედებს აქვთ სპეციალური რეცეპტორების მოლეკულები, რომლებსაც დიფერენციაციის კლასტერები ეწოდება. ეს არის ეგრეთ წოდებული მარკერები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას იმის გასაგებად, თუ რა პირობებში განვითარდა იმუნოციტები და რა მიზნებისთვისაა ისინი განკუთვნილი. ისინი გადიან დიფერენციაციის ხანგრძლივ და რთულ პროცესს, რომლის თითოეულ ეტაპზე ლიმფოციტების ჯგუფები, რომლებსაც აქვთ არასაკმარისი რაოდენობის რეცეპტორები, აღმოიფხვრება და განადგურებულია, ან მათთან ურთიერთქმედებისას.ანტისხეულებმა აღმოაჩინა „არაშესაბამისობა“.
უჯრედების ჯგუფები და ქსოვილები
სხეულის უჯრედების უმეტესობა ორად იყოფა მიტოზური რეპროდუქციის დროს. მის მოსამზადებელ ეტაპზე გენეტიკური ინფორმაცია ორმაგდება, რის შემდეგაც წარმოიქმნება ორი ქალიშვილი უჯრედი გენების მსგავსი ნაკრებით. კოპირებას ექვემდებარება არა მხოლოდ ქრომოსომების აქტიური ნაწილები, არამედ კონიუგირებულიც. ამრიგად, ქსოვილებში, დიფერენცირებული უჯრედები გაყოფის შემდეგ წარმოშობს ორ ახალ ქალიშვილ უჯრედს, რომლებსაც აქვთ გენეტიკური მასალა ქრომოსომების სრული სომატური ნაკრების მსგავსი. თუმცა, მათ არ შეუძლიათ სხვა უჯრედებად დიფერენცირება, რადგან მათ არ შეუძლიათ ბუნებრივად მიგრაცია სხვა ჰაბიტატის პირობებში, ანუ სხვა დიფერენციაციის მესინჯერებში.
უჯრედების პოპულაციის ზრდა
ორი ქალიშვილი უჯრედის გაყოფისთანავე, ისინი იღებენ ორგანელების სპეციალურ კომპლექტს, რომელიც მათ დედისგან მემკვიდრეობით მიიღეს. ეს უმცირესი ფუნქციური ელემენტები უკვე მომზადებულია მოცემულ ბიოლოგიურ ქსოვილში საჭირო ამოცანების შესასრულებლად. ამიტომ, ქალიშვილ უჯრედს მხოლოდ ენდოპლაზმური ბადის ღრუების მოცულობის გაზრდა და ზომაში სჭირდება.
ასევე, უჯრედის განვითარების მიზანია საკვები ნივთიერებებისა და შეკრული ჟანგბადის ადეკვატური მარაგის მიღება. ამისათვის ჟანგბადის ან ენერგეტიკული შიმშილის შემთხვევაში ის ანგიოგენეზის ფაქტორებს უჯრედშორის სივრცეში გამოყოფს. ამ წამყვანების გასწვრივ ახალი კაპილარული ჭურჭელი ამოვარდება, რომლებიც ჯგუფს კვებავს.უჯრედები.
მოცულობის გაზრდის პროცესს, ჟანგბადისა და ენერგიის სუბსტრატების ადეკვატური მარაგის მოპოვებას და უჯრედშიდა ორგანელების გაფართოებას ცილების წარმოების გაზრდილი სიჩქარით ეწოდება უჯრედის ზრდა. ის საფუძვლად უდევს მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმის ზრდას და რეგულირდება მრავალი პროლიფერაციის ფაქტორით. რაღაც მომენტში, როდესაც მიაღწევს მაქსიმალურ ზომას, გარედან მოწოდებული სიგნალით ან შემთხვევით, ზრდასრული უჯრედი კვლავ ორად გაიყოფა, რაც კიდევ უფრო გაზრდის ბიოლოგიური ქსოვილისა და მთლიანად ორგანიზმის ზომას.
მეზოდერმული დიფერენციაცია
ღეროვანი უჯრედების და მათი უფრო განვითარებული "შთამომავლების" დიფერენცირების აშკარა დემონსტრირებად უნდა განვიხილოთ ადამიანის სხეულის მეზოდერმული ჩანასახის ფენის ტრანსფორმაცია. მეზოდერმიდან - იგივე სტრუქტურის მქონე ღეროვანი უჯრედების ჯგუფი, რომლებიც ვითარდება დიფერენციაციის ფაქტორების არსებობის პირობებში, წარმოიქმნება ისეთი უჯრედების პოპულაციები, როგორიცაა ნეფროტომა, სომიტი, სპლანქნოტომი, სპლანქნოტომური მეზენქიმი და პარამეზონეფრიული არხი.
თითოეული ასეთი პოპულაციისგან წარმოიქმნება დიფერენციაციის შუალედური ფორმები, რომლებიც მოგვიანებით წარმოშობს ზრდასრული ორგანიზმის უჯრედებს. კერძოდ, სომიტიდან ვითარდება უჯრედების სამი ჯგუფი: მიოტომი, დერმატომი და სკლეროტომი. მიოტომის უჯრედები წარმოქმნიან კუნთოვან უჯრედებს, სკლეროტომი - ხრტილსა და ძვალს, ხოლო დერმატომი - კანის შემაერთებელ ქსოვილს.
ნეფროტომი წარმოშობს თირკმელებისა და სისხლძარღვების ეპითელიუმს, ხოლო საშვილოსნოს ეპითელიუმი განასხვავებს პარამეზონეფრიულ არხს.მილები და საშვილოსნო. სპლანქნოტომის უჯრედების ფენოტიპი მომზადდება დიფერენციაციის ფაქტორებით მათი ტრანსფორმაციისთვის მეზოთელიუმად (პლევრა, პერიკარდიუმი და პერიტონეუმი), მიოკარდიუმში, თირკმელზედა ჯირკვლის ქერქად. სპლანქნოტომის მეზენქიმია არის საწყისი მასალა სისხლის, შემაერთებელი და გლუვკუნთოვანი ქსოვილის, სისხლძარღვების და მიკროგლიური უჯრედების უჯრედული პოპულაციების განვითარებისთვის.
ამ პოპულაციებში უჯრედების ზრდა, მათი მრავალჯერადი გაყოფა და დიფერენციაცია არის მრავალუჯრედოვანი ორგანიზმის სიცოცხლისუნარიანობის მხარდაჭერის საფუძველი. ამ პროცესს ასევე უწოდებენ ჰისტოგენეზის - ქსოვილების განვითარებას უჯრედული წინამორბედებისგან მათი დიფერენცირებისა და ფენოტიპის ტრანსფორმაციის შედეგად მათ განვითარებას მარეგულირებელი უჯრედგარე ფაქტორების გავლენის შესაბამისად.
მცენარის უჯრედების დიფერენციაცია
მცენარის უჯრედის ფუნქციები დამოკიდებულია მათ მდებარეობაზე, ასევე ზრდის მოდულატორებისა და სუპრესორების არსებობაზე. თესლის შემადგენლობაში შემავალი მცენარის ჩანასახს არ აქვს ვეგეტატიური და ჩანასახოვანი არეები და ამიტომ, აღმოცენების შემდეგ უნდა განავითაროს ისინი, რაც აუცილებელია გამრავლებისა და ზრდისთვის. და სანამ ხელსაყრელი დრო დადგება მისი გაღივებისთვის, ის დარჩება მიძინებული.
ზრდის სიგნალის მიღების მომენტიდან მცენარეთა უჯრედების ფუნქციების რეალიზება დაიწყება ზომის ზრდასთან ერთად. ემბრიონში ჩაყრილი უჯრედების პოპულაციები გაივლის დიფერენციაციის ფაზას და გარდაიქმნება სატრანსპორტო მარშრუტებად, ვეგეტატიურ ნაწილებად, ჩანასახოვან სტრუქტურებად.
