5 hovedfaktorer, der regulerer celledifferentiering

Nogle af de vigtigste faktorer, der regulerer celledifferentiering, er som følger:

Det er et fastslået faktum, at celledifferentierede plante- og dyreceller bevarer alle de gener, der kræves til programmering af udvikling og differentiering eller en fuldstændig organisme. Også de differentierede celler indeholder forskellige former for proteiner.

Det betyder, at genuttryksmønsteret er ansvarlig for celledifferentiering, dvs. forskellige gener udtrykkes i hver differentierende celletype. Da et stort antal trin er involveret mellem en DNA-sekvens (eller et gen) og den ultimative dannelse af et funktionelt protein og proteinprodukt, opererer et stort antal mekanismer med at kontrollere genekspression.

1. Cytoplasmisk indflydelse eller celledifferentiering:

Generel indflydelse af cytoplasma på den tidlige celledifferentiering er blevet påvist ved adskillige forsøg med ægceller.

(i) I snegleæg er celledifferentieringen påvirket af polarlobe, hvilket er et cytoplasmatisk fremspring ved ægens vegetabilske pol. Hvis denne kløft er fjernet kirurgisk, udvikler embryoet defekt fod, øje og skal.

(ii) I amfibieæg påvirkes celledifferentieringen af ​​grå halvmåne. Hvis grå halvmåne er skadet ved at stikke embryo udvikler unormalt nervesystem.

Cytoplasma påvirker og styrer opførelsen af ​​nukleare gener og differentieringen af ​​cellen. Kontrol kan være på niveauet for transkription af cellen. Kontrol kan være på niveau med transkription af mRNA, modning af transkriberet mRNA, translation af mRNA i cytoplasma, tilgængelighed af tRNA'er, ribosomer, initieringsfaktorer eller ved tilstedeværelsen af ​​enzymer, der styrer proteinsyntese eller nedbryder mRNA. Selv efter syntese af protein kan posttranskriptionelle hændelser også påvirkes af cellecytoplasma og kan igen føre til differentiering af cellecytoplasma.

2. Protein omsætning:

Processen med genekspression og regulering stopper ikke ved proteinsyntese. Proteinerne udsættes for omsætning, nedbrydning og resyntese. Det betyder, at mængden af ​​et bestemt protein til stede i en celle påvirker celledifferentiering. For eksempel, når leverceller udsættes for steroidhormonkortisonen, øges mængden af ​​enzymtryptophanpyrrolase i leveren ti gange, men arginase øges kun lidt.

3. Cell-Cell-interaktioner:

I multicellulære organismer forekommer celledifferentiering ikke isoleret, men ved celle til celleinteraktion, dvs. celler påvirker hinandens metabolisme og differentiering. Ændringen i form af celler, forandring i position og cellecelleadhæsionen påvirker alle celledifferentiering.

4. Embryonisk induktion:

Når celler fra en region af embryoet transplanteres til en anden region, skelner enten transplantationen eller transplantatet ifølge de omgivende cellers kemiske regulatorer, eller det gør de omgivende celler til at differentiere under dens indflydelse.

F.eks. Hvis celler, der normalt er bestemt til at blive nervøs væv, fjernes fra tidlig gastrula og transplanteres til et andet amphibianfoster i et område, der er bestemt til at udvikle sig til epidermier, differentierer graftcellen i epidermale celler i stedet for nervøs væv. På samme måde differentierer potentielle epidermale celler, der er podet til presumptive neurale områder, i neuralt væv.

Når materiale fra dorsal lip af blastopore fra en gastrula blev podet til en anden position i en anden gastrula, udløste det podede blastopore materiale dannelse af en yderligere nervesnor og notokord af hele det nye embryo, der var forbundet med værtsembryoen.

Dette fænomen er beskrevet som induktion eller primær embryonisk induktion. Ved sekundær embryonal induktion inducerer en gruppe celler en nabokoncern til at differentiere i en bestemt retning. For eksempel, ved udvikling af øje induceres differentiering af linsen ved kontakt mellem de potentielle linseceller og den overliggende ektoderm.

5. Hormoner:

I primær og sekundær induktion er interaktionen mellem tæt placerede celler. Celler, der adskilles af store afstande, interagerer imidlertid også med hinanden. De kemiske signaler er enten hormoner eller vækstfaktorer. Nogle hormoner påvirker væksten af ​​visse celler, mens kønshormoner stimulerer differentiering af kønsorganer.