DSC00766

30. Różnicowanie komórek

Wpromdzmie • Charakterystyka procesu różnicowania komórek • Rola nieodwracalnych przemian w genomie w determinacji różnicowania komórek • Regulacja transkrypcji genów eukariotycznych zaangażowanych w determinacje i różnicowanie komórek * Komórkowe mechanizmy odbioru i reakcji na bodźce w trakcie rozwoju i różnicowania * Różnicowanie komórek potwomiakoraka jako przykład dc regulacji rozwoju i różnicowania • Mechanizmy rozpoznawania tie wzajemnego komórek i wytwarzanie trwałych kontaktów miedzy komórkami • Namnażanie się komórek a czynniki różnicowania komórek • Cechy szczególne genów programu • Aktywacja i funkcjonowanie genów programu w cmbrio-geneźie Drosophila • Aktywacja i funkcjonowanie genów programu w embriogenezie i rozwoju myszy * Różnicowanie ikanek i komórek w organizmie młodym i dorosłym * Hierarchiczny porządek różnicowania komórek w hemopoezic ssaków • Regulacja czynności genów globiny w erytropoezie • Genetyczne i epigenetyczne mechanizmy kontroli transkrypcji genów w rcowoju i różnicowaniu komórek

Wprowadzenie

Większość organizmów wyższych powstaje z jednej zapłodnionej komórki jajowej. Pierwsze podziały komórkowe zapłodnionego jaja (zygoty) rozpoczynają procesy rozwojowe; początkowo jest to zwiększenie liczby komórek, następnie powstają zawiązki okolic ciała, w których obserwuje się tworzenie tkanek i narządów. Różnicowanie jest procesem, w którym podczas rozwoju powstają w zasadzie trwałe różnice pomiędzy komórkami o wspólnym pochodzeniu. Polega ono naniepizypadkowym podejmowaniu różnych funkcji, a w związku z tym przyjmowaniu różnych postaci morfologicznych przez grupy komórek lub indywidualne komórki w określonym stadium rozwoju, a także w ściśle określonym miejscu w obrębie rozwijającego się zarodka. Zatem różnicowanie komórek ma charakter uporządkowany i przebiega w sposób charakterystyczny dla danego gatunku. Przebieg różnicowania jest realizacją programu rozwoju i jest kontrolowany kolejno mechanizmami nadrzędnymi wyznaczającymi, która grupa komórek będzie w przyszłości podlegać różnicowaniu oraz mechanizmami kontrolującymi sam proces różnicowania. W związku z tym można wyróżnić: mechanizmy determinujące wyznaczanie losu komórek i mechanizmy bezpośrednio związane ze zróżnicowaniem komórek zgodne z poprzednią ich determinacją.

Determinacja komórek zachodzi we wczesnych fazach rozwoju zarodka i powoduje, że stają się one zdolne, czyli kompetentne do przekształcenia się w komórki zróżnicowane, a z kolei samo różnicowanie jest realizacją tej kompetencji.

Różnicowanie komórek jest wynikiem różnej ekspresji ich genomu. Jeżeli dwie grupy komórek rozpoczynają odrębną drogę różnicowania, to przejawem ich odrębności będzie inny zestaw aktywnych genów, inne produkty transkrypcji i translacji, a w konsekwencji inny skład chemiczny komórek.

SOI