Cellulær differensiering i dyr og planter



den celledifferensiering det er det gradvise fenomenet som de multipotensielle cellene av organismer oppnår bestemte spesifikke egenskaper. Det skjer under utviklingsprosessen, og fysiske og funksjonelle endringer blir vist. Konseptuelt skjer differensiering i tre faser: fastsettelse, riktig differensiering og modning.

Disse tre nevnte prosessene opptrer kontinuerlig i organismer. I det første stadiet av bestemmelse oppstår tildelingen av multipotente celler i embryoet til en definert type celle; for eksempel en nervecelle eller en muskelcelle. I differensieringen begynner cellene å uttrykke egenskapene til linjen.

Endelig opptrer modning i de siste stadiene av prosessen, hvor nye egenskaper er oppkjøpt som resulterer i utseende av egenskaper i modne organismer..

Cell differensiering er en prosess som er regulert på en svært streng og presis måte ved en serie signaler som inkluderer hormoner, vitaminer, bestemte faktorer og jevne ioner. Disse molekylene indikerer starten på signalveier i cellen.

Det er mulig at konflikter oppstår mellom prosessene for celledeling og differensiering; Utviklingen når derfor et punkt der spredning må slutte å gi opphav til differensiering.

index

  • 1 Generelle egenskaper
  • 2 Cell differensiering hos dyr
    • 2.1 Slå gener på og av
    • 2.2 Mekanismer som produserer forskjellige celletyper
    • 2.3 Modell av celledifferensiering: muskelvev
    • 2.4 Mesteregener
  • 3 Cell differensiering i planter
    • 3.1 Meristemas
    • 3.2 Auxins rolle
  • 4 Forskjeller mellom dyr og planter
  • 5 referanser

Generelle egenskaper

Prosessen med celledifferensiering innebærer endringen i form, struktur og funksjon av en celle i en gitt avstand. I tillegg innebærer det reduksjon av alle mulige funksjoner som en celle kan ha.

Forandringen styres av nøkkelmolekyler, mellom disse proteinene og spesifikke messenger-RNAer. Cell differensiering er produktet av det kontrollerte og differensielle uttrykket av visse gener.

Differensieringsprosessen innebærer ikke tap av innledende gener; hva som skjer er en undertrykkelse på bestemte steder av den genetiske maskinen i cellen som går under utviklingsprosessen. En celle inneholder ca. 30 000 gener, men uttrykker kun ca. 8 000 eller 10 000.

For å illustrere ovenstående utsagn det følgende eksperiment ble hevet: ta kjernen i en differensiert celle og kroppen av et amfibium, for eksempel, en celle i slimhinnene intestinal- og implantert i en frosk egg hvis kjerne ble tidligere ekstrahert.

Den nye kjernen har all nødvendig informasjon for å skape en ny organisme i perfekte forhold; det vil si at cellene i tarmslimhinnen ikke hadde mistet noe gen når de gjennomgikk differensieringsprosessen.

Cell differensiering hos dyr

Utviklingen begynner med befruktning. Når morulaformasjon oppstår i embryonets utviklingsprosesser, betraktes cellene som totipotent, hvilket indikerer at de er i stand til å danne hele en organisme.

Med tidenes gang blir morulaen en blastula, og cellene kalles nå pluripotente, fordi de kan danne organismenes vev. De kan ikke danne den komplette organismen fordi de ikke er i stand til å gi opphav til det ekstraembryoniske vevet.

Histologisk er de grunnleggende vevene til en organisme epithelial, den bindende, den muskuløse og den nervøse.

Når du beveger deg videre, er cellene multipotente, fordi de skiller seg fra til modne og funksjonelle celler.

-Specifically i dyr i metazoos- det er et felles genetisk vei som forener utvikling ontogeny gruppen gjennom en serie av gener som definerer bestemt mønster av kropps-strukturen, ved å kontrollere identiteten av segmentene i anteroposteriore aksen av dyret.

Disse gener kodes for bestemte proteiner som deler en DNA-bindende aminosyresekvens (homebomain i proteinet).

Slår på og av gener

DNA kan modifiseres av kjemiske midler eller ved cellulære mekanismer som påvirker -indukter eller undertrykker - uttrykket av gener.

Det er to typer kromatin, klassifisert i henhold til deres uttrykk eller ikke: eukromatin og heterochromatin. Den første er organisert på en lax måte og dens gener uttrykkes, den andre har en kompakt organisasjon og forhindrer tilgang til transkripsjonsmaskinen.

Det foreslås at, i prosesser av celledifferensiering, gener som ikke er nødvendige for den bestemte avstamning kun blir i form av områder som består av heterochromatin.

Mekanismer som produserer forskjellige celletyper

I multicellulære organismer finnes en rekke mekanismer som produserer ulike typer celler i utviklingsprosessene, som segregering av cytoplasmatiske faktorer og cellekommunikasjon.

Segregeringen av cytoplasmatiske faktorer involverer ulik adskillelse av elementer som proteiner eller messenger-RNA i prosessene i celledeling.

På den annen side kan mobilkommunikasjon mellom nabokeller stimulere differensieringen av flere celletyper.

Denne prosess finner sted i dannelsen av oftalmiske vesikler når de støter ektoderm av cephalica region og forårsake fortykning av platene som danner linsen. Disse bretter seg til det indre området og danner linsen.

Cell differensieringsmodell: muskelvev

En av de best beskrevne modellene i litteraturen er utviklingen av muskelvev. Dette vevet er komplekst og består av celler med flere kjerner hvis funksjon er sammentrekning.

Mesenkymceller gir opphav til myogene celler, som igjen gir opphav til modent skjelettmuskulaturvev.

For denne differensieringsprosessen startet visse differensieringsfaktorer som hindrer den i S-fasen av cellesyklusen midler og midler som virker gener som forårsaker endringen må være til stede.

Når disse cellene mottar signalet, initierer det transformasjonen mot myoblaster som ikke kan gjennomgå cellefordelingsprosesser. Myoblast uttrykker gener knyttet til muskelkontraksjon, som de som koder for aktin og myosinproteiner.

Myoblastene kan smelte sammen og danne en myotube med mer enn én kjerne. I dette stadiet oppstår produksjon av andre proteiner relatert til sammentrekning, slik som troponin og tropomyosin.

Når kjernene beveger seg mot den perifere delen av disse strukturene, betraktes de som en muskelfiber.

Som beskrevet har disse cellene proteiner relatert til muskelkontraksjon, men mangler andre proteiner som keratin eller hemoglobin.

Master gener

Differensialuttrykket i gener er under kontroll av "mastergener". Disse er funnet i kjernen og aktiverer transkripsjon av andre gener. Som navnet antyder er nøkkelfaktorer som er ansvarlige for å kontrollere andre gener som styrer sine funksjoner.

I tilfelle muskeldifferensiering er de spesifikke gener de som kodes for hvert av proteinene som er involvert i muskelkontraksjon, og mestergenene er myod og Myf5.

Når regulatoriske mastergener er fraværende, uttrykkes ikke subalter-gener. I motsetning til at mestergenet er til stede, blir uttrykket av målgenene tvunget.

Det er mestergener som styrer differensieringen av nevroner, epithelial, hjerte, blant andre.

Cell differensiering i planter

Som hos dyr begynner utviklingen av planter med dannelsen av en zygote inne i frøet. Når den første celledeling oppstår, oppstår to forskjellige celler.

Et av egenskapene til planteutvikling er den kontinuerlige veksten av organismen takket være den kontinuerlige tilstedeværelsen av celler som har en embryonal karakter. Disse regionene er kjent som meristemer og er organer av evig vekst.

Differensieringsbanene gir opphav til de tre vevssystemene som finnes i planter: Protoderm som inkluderer dermale vev, de grunnleggende meristemene og substitusjonen.

Den procambio Årsaken er ansvarlig for vaskulære vev i anlegget, omfattende Margen (transporter vann og oppløste salter) og barken (conveyor sukkere og andre molekyler slik som aminosyrer).

meristem

Meristemene er plassert på spisser av stengler og røtter. Dermed skiller disse cellene seg og gir opphav til de forskjellige strukturer som utgjør plantene (blader, blomster, blant andre).

Den cellulære differensiering av blomsterkonstruksjoner skjer ved et bestemt utviklingsmoment, og meristem blir "blomsterstand" som i sin tur danner blomstermerkene. Herfra oppstår blomstert stykker bestående av sepals, kronblade, stammer og karper.

Disse cellene er karakterisert ved å ha en liten størrelse, kuboid form, en tynn, men fleksibel cellevegg og en cytoplasma med høy tetthet og mange ribosomer..

Auxins rolle

Fytohormoner har en rolle i fenomenene celledifferensiering, spesielt auxins.

Dette hormonet påvirker differensiering av vaskulært vev i stammen. Eksperimenter har vist at anvendelse av auxiner i et sår fører til dannelsen av vaskulært vev.

På samme måte er auxins relatert til stimuleringen av utviklingen av vaskulære kambiumceller.

Forskjeller mellom dyr og planter

Prosessen med celledifferensiering og utvikling i planter og dyr skjer ikke identisk.

I dyrene må bevegelser av celler og vev oppstå slik at organismene får en tredimensjonal konformasjon som karakteriserer dem. I tillegg er cellediversitet mye større hos dyr.

Til kontrast har planter ikke bare vekstperioder i de tidlige stadier av individets liv; de kan øke sin størrelse for hele levetiden til grønnsaket.

referanser

  1. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). biologi. Ed. Panamericana Medical.
  2. Cediel, J. F., Cárdenas, M.H., og García, A. (2009). Histologi manual: Fundamentelt vev. University of Rosario.
  3. Hall, J. E. (2015). Guyton og Hall lærebok av medisinsk fysiologi e-bok. Elsevier Helsefag.
  4. Palomero, G. (2000). Embryologi leksjoner. University of Oviedo.
  5. Wolpert, L. (2009). Prinsipper for utvikling. Ed. Panamericana Medical.