Solujen erilaistuminen eläimissä ja kasveissa

solujen erilaistuminen se on asteittainen ilmiö, jolla organismien monen potentiaalisen solut saavuttavat tiettyjä erityispiirteitä. Se tapahtuu kehitysprosessin aikana, ja fyysiset ja toiminnalliset muutokset todistetaan. Käsitteellisesti eriyttäminen tapahtuu kolmessa vaiheessa: määrittely, oikea erottelu ja kypsyminen.

Nämä kolme mainittua prosessia esiintyvät jatkuvasti organismeissa. Ensimmäisessä määritysvaiheessa tapahtuu monipotenttien solujen kohdentaminen alkioon määriteltyyn solutyyppiin; esimerkiksi hermosolu tai lihassolu. Eriyttämisessä solut alkavat ilmaista linjan ominaisuuksia.

Lopuksi kypsyminen tapahtuu prosessin viimeisissä vaiheissa, jolloin saadaan uusia ominaisuuksia, jotka johtavat ominaisuuksien kehittymiseen kypsissä organismeissa..

Solujen erilaistuminen on prosessi, jota säännellään hyvin tiukasti ja tarkasti joukolla signaaleja, jotka sisältävät hormoneja, vitamiineja, erityisiä tekijöitä ja jopa ioneja. Nämä molekyylit osoittavat solun sisällä olevien signalointireittien alkua.

On mahdollista, että solujen jakautumisen ja erilaistumisen prosessien välillä esiintyy konflikteja; Siksi kehitys ulottuu siihen pisteeseen, jossa leviämisen on lakattava erottamasta.

indeksi

• 1 Yleiset ominaisuudet
• 2 Solujen erilaistuminen eläimissä
  • 2.1 Geenien kytkeminen päälle ja pois
  • 2.2 Mekanismit, jotka tuottavat erilaisia ​​solutyyppejä
  • 2.3 Solun erilaistumisen malli: lihaskudos
  • 2.4 Master-geenit
• 3 Solujen erilaistuminen kasveissa
  • 3.1 Meristeema
  • 3.2 Auksiinien rooli
• 4 Eläinten ja kasvien erot
• 5 Viitteet

Yleiset ominaisuudet

Solun erilaistumisprosessi sisältää solun muodon, rakenteen ja toiminnan muutoksen tietyssä linjassa. Lisäksi se merkitsee kaikkien potentiaalisten toimintojen vähentämistä, joita solu voi olla.

Muutosta ohjaavat keskeiset molekyylit näiden proteiinien ja spesifisten messenger-RNA: iden välillä. Solujen erilaistuminen on tiettyjen geenien kontrolloidun ja differentiaalisen ilmentymisen tuote.

Eriytymisprosessi ei tarkoita alkuperäisten geenien häviämistä; mitä tapahtuu, on kehitysprosessin alla olevan solun geneettisen koneen tiettyihin paikkoihin kohdistuva tukahduttaminen. Solussa on noin 30 000 geeniä, mutta se ilmaisee vain noin 8 000 tai 10 000 geeniä.

Edellä esitetyn esimerkin esittämiseksi ehdotettiin seuraavaa kokeilua: ydin on otettu solusta, joka on jo erotettu amfibian kehosta, esimerkiksi suoliston limakalvon solu ja se istutetaan sammakon ovuliin, jonka ydin on aiemmin uutettu.

Uudella ytimellä on kaikki tarvittavat tiedot uuden organismin luomiseksi täydellisissä olosuhteissa; eli suoliston limakalvon solut eivät olleet menettäneet mitään geeniä erilaistumisprosessissa.

Solujen erilaistuminen eläimissä

Kehitys alkaa hedelmöityksestä. Kun alkion kehittymisprosessissa esiintyy morulan muodostumista, soluja pidetään totipotentteina, mikä osoittaa, että ne kykenevät muodostamaan koko organismin..

Ajan myötä morula tulee blastulaksi ja soluja kutsutaan nyt pluripotentiksi, koska ne voivat muodostaa organismin kudoksia. He eivät voi muodostaa täydellistä organismia, koska ne eivät kykene aiheuttamaan ylimääräisiä kudoksia.

Histologisesti organismin peruskudokset ovat epiteeli, sidekalvo, lihaksikas ja hermostunut.

Kun siirrät eteenpäin, solut ovat monipotentiaalisia, koska ne erottuvat kypsiksi ja toiminnallisiksi soluiksi.

Eläimissä - erityisesti metasoaneissa - on yhteinen geneettisen kehityksen polku, joka yhdistää ryhmän ontogeenin joukon geenejä, jotka määrittävät kehon rakenteiden spesifisen kuvion, ohjaamalla segmenttien identiteettiä antero-posteriorisessa akselissa eläimen.

Nämä geenit koodittavat tiettyjä proteiineja, joilla on DNA: ta sitova aminohapposekvenssi (homeoboksi geenissä, homodomeeni proteiinissa).

Geenien kytkeminen päälle ja pois

DNA: ta voidaan modifioida kemiallisilla tekijöillä tai solumekanismeilla, jotka vaikuttavat geenien ilmentymiseen tai vähentävät sitä.

Kromatiinia on kahdenlaisia, jotka luokitellaan niiden ilmaisun mukaan tai eivät: euchromatiini ja heterokromatiini. Ensimmäinen on järjestetty leveällä tavalla ja sen geenit ilmaistaan, toisessa on kompakti organisaatio ja estetään pääsy transkriptiokoneisiin.

On ehdotettu, että solujen erilaistumisprosesseissa geenit, joita ei tarvita kyseiselle spesifiselle linjalle, vaimennetaan heterokromatiinista koostuvien domeenien muodossa..

Mekanismit, jotka tuottavat erilaisia ​​solutyyppejä

Monisoluisissa organismeissa on joukko mekanismeja, jotka tuottavat eri tyyppisiä soluja kehitysprosesseissa, kuten sytoplasmisten tekijöiden ja solukommunikaation erottaminen.

Sytoplasmisten tekijöiden erottaminen käsittää elementtien, kuten proteiinien tai messenger-RNA: n, erottamisen solujen jakautumisprosesseissa.

Toisaalta naapurisolujen välinen solukommunikaatio voi stimuloida useiden solutyyppien erilaistumista.

Tällainen prosessi ilmenee oftalmisten vesikkeleiden muodostamisessa, kun ne täyttävät kefaliinin alueen ektodermin ja aiheuttavat paksuuntumisen, joka muodostaa linssilevyt. Nämä taittuvat sisäosaan ja muodostavat linssin.

Solujen erilaistumismalli: lihaskudos

Eräs parhaiten kuvatuista malleista kirjallisuudessa on lihaskudoksen kehittyminen. Tämä kudos on monimutkainen ja koostuu soluista, joissa on useita ytimiä, joiden toiminta on supistumista.

Mesenkymaaliset solut aiheuttavat myogeenisiä soluja, jotka puolestaan ​​synnyttävät kypsiä luuston lihaskudoksia.

Jotta tämä erilaistumisprosessi alkaa, on oltava tiettyjä erilaistumistekijöitä, jotka estävät solusyklin S-vaiheen ja toimivat geenin stimuloivina aineina, jotka aiheuttavat muutoksen.

Kun nämä solut vastaanottavat signaalin, se käynnistää transformaation kohti myoblasteja, jotka eivät voi solujen jakautumisprosesseissa käydä. Myoblastit ilmentävät lihasten supistumiseen liittyviä geenejä, kuten niitä, jotka koodaavat aktiinia ja myosiiniproteiineja.

Myoblastit voivat fuusioida keskenään ja muodostaa myotubin, jossa on useampi kuin yksi ydin. Tässä vaiheessa muiden supistumiseen liittyvien proteiinien, kuten troponiinin ja tropomyosiinin, tuotantoa.

Kun ytimet siirtyvät näiden rakenteiden perifeeriseen osaan, niitä pidetään lihaskuiduna.

Kuten on kuvattu, näissä soluissa on proteiineja, jotka liittyvät lihasten supistumiseen, mutta niillä ei ole muita proteiineja, kuten keratiinia tai hemoglobiinia.

Master-geenit

Geenien differentiaalinen ilmentyminen on "mastergeenien" hallinnassa. Nämä löytyvät ytimestä ja aktivoivat muiden geenien transkription. Kuten nimestä käy ilmi, ovat keskeisiä tekijöitä, jotka ovat vastuussa muiden niiden funktioita ohjaavien geenien hallinnasta.

Lihasten erilaistumisen tapauksessa spesifiset geenit ovat sellaisia, jotka koodittavat jokaista lihasten supistumiseen osallistuvaa proteiinia, ja isäntägeenit ovat MyoD ja Myf5.

Kun säätely-isäntägeenejä ei ole, subalter geenejä ei ekspressoida. Sitä vastoin kun päägeeni on läsnä, kohdegeenien ilmentyminen pakotetaan.

On olemassa isäntägeenejä, jotka ohjaavat muun muassa neuronien erilaistumista, epiteeli, sydän.

Solujen erilaistuminen kasveissa

Kuten eläimissä, kasvien kehittyminen alkaa sigootin muodostumisesta siemenen sisällä. Kun ensimmäinen solunjako tapahtuu, kaksi eri solua ovat peräisin.

Yksi kasvin kehittymisen ominaispiirteistä on organismin jatkuva kasvu, joka johtuu alkioiden luonteen omaavien solujen jatkuvasta läsnäolosta. Nämä alueet tunnetaan meristemeiksi ja ovat jatkuvan kasvun elimiä.

Eriytymisreitit johtavat kolmeen kasvijärjestelmään kuuluvaan kudosjärjestelmään: protodermiin, joka sisältää ihokudokset, perustavanlaatuiset meristemit ja korvaamisen..

Tuote on vastuussa verisuonten kudoksen muodostumisesta tehtaalla, jonka muodostavat xylem (veden ja liuenneiden suolojen kuljettaja) ja phloem (sokerien ja muiden molekyylien, kuten aminohappojen kuljettaja).

meristeemit

Meristemit sijaitsevat varsien ja juurien kärjissä. Siten nämä solut erottavat ja synnyttävät erilaisia ​​rakenteita, jotka muodostavat kasvit (lehdet, kukat, muun muassa).

Kukkarakenteiden solujen erilaistuminen tapahtuu määritetyllä kehityshetkellä ja meristeemista tulee "kukinto", joka puolestaan ​​muodostaa kukka-meristemit. Sieltä syntyy kukkakappaleita, jotka koostuvat sepalsista, terälehdistä, höysteistä ja carpelsista.

Näille soluille on tunnusomaista, että niillä on pieni koko, kuutiomainen muoto, ohut mutta joustava soluseinä ja sytoplasma, jolla on suuri tiheys ja lukuisia ribosomeja..

Auksiinien rooli

Fytohormoneilla on rooli solujen erilaistumisen ilmiöissä, erityisesti auksiinit.

Tämä hormoni vaikuttaa verisuonten kudoksen erilaistumiseen varsissa. Kokeet ovat osoittaneet, että auxiinien käyttö haavassa johtaa verisuonikudoksen muodostumiseen.

Samoin auxiinit liittyvät verisuonten kambodžasolujen kehittymisen stimulointiin.

Eläinten ja kasvien erot

Solujen erilaistumis- ja kehittymisprosessi kasveissa ja eläimissä ei tapahdu samalla tavalla.

Eläimissä solujen ja kudosten liikkumisen on tapahduttava siten, että organismit hankkivat kolmiulotteisen konformaation, joka heille on ominaista. Lisäksi solujen monimuotoisuus on paljon suurempi eläimissä.

Sitä vastoin kasveilla ei ole kasvuaikoja vain yksilön elämän alkuvaiheessa; ne voivat lisätä niiden kokoa koko vihannesten eliniän ajan.

viittaukset

1. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). biologia. Ed. Panamericana Medical.
2. Cediel, J. F., Cárdenas, M. H., ja García, A. (2009). Histologinen käsikirja: Peruskudokset. Rosario-yliopisto.
3. Hall, J. E. (2015). Guyton ja Hall lääketieteellisen fysiologian e-kirja. Elsevier Health Sciences.
4. Palomero, G. (2000). Embryologian opetukset. Oviedon yliopisto.
5. Wolpert, L. (2009). Kehittämisen periaatteet. Ed. Panamericana Medical.