Hücre Farklılaşmasını Düzenleyen 5 Önemli Faktör

Hücre farklılaşmasını düzenleyen temel faktörlerden bazıları şunlardır:

Hücre ile farklılaştırılmış bitki ve hayvan hücrelerinin, gelişim ve farklılaşmayı veya tam bir organizmayı programlamak için gereken tüm genleri koruduğu bilinen bir gerçektir. Aynı zamanda, farklılaşmış hücreler farklı türde proteinler içerir.

Bu, gen ekspresyonunun modelinin hücre farklılaşmasından sorumlu olduğu anlamına gelir, yani farklılaşan her hücre tipinde farklı genler ifade edilir. Bir DNA dizisi (veya gen) ile fonksiyonel bir protein ve protein ürününün nihai oluşumu arasında çok sayıda adım bulunduğundan, gen ifadesinin kontrolünde çok sayıda mekanizma çalışır.

1. Sitoplazmik etki veya hücre farklılaşması:

Sitoplazmanın erken hücre farklılaşması üzerindeki genel etkisi, yumurta hücreleri ile yapılan çok sayıda deney ile gösterilmiştir.

(i) Salyangoz yumurtalarında, hücre farklılaşması, yumurtanın bitkisel kutbundaki bir sitoplazmik çıkıntı olan polar lobdan etkilenir. Bu lob cerrahi olarak çıkarılırsa, embriyo kusurlu ayak, göz ve kabuk geliştirir.

(ii) Amfibi yumurtalarında, hücre farklılaşması gri hilalden etkilenir. Gri hilal incikle yaralanırsa embriyo anormal sinir sistemi geliştirir.

Sitoplazma, nükleer genlerin davranışını ve hücrenin farklılaşmasını etkiler ve kontrol eder. Kontrol, hücrenin transkripsiyon seviyesinde olabilir. Kontrol, mRNA'nın transkripsiyonu, transkripte mRNA'nın olgunlaşması, sitoplazmada mRNA'nın translasyonu, tRNA'ların mevcudiyeti, ribozomlar, başlangıç ​​faktörleri veya protein sentezini kontrol eden veya mRNA'yı bozan enzimlerin mevcudiyeti seviyesinde olabilir. Protein sentezinden sonra bile transkripsiyon sonrası olaylar, hücre sitoplazmasından da etkilenebilir ve sırayla hücre sitoplazmasının farklılaşmasına yol açabilir.

2. Protein devri:

Gen ekspresyonu ve düzenleme işlemi, protein sentezinde durmaz. Proteinler devrilmeye, yani bozulma ve resenteze maruz kalır. Bu, bir hücrede bulunan belirli bir proteinin miktarının hücre farklılaşmasını etkilediği anlamına gelir. Örneğin, karaciğer hücreleri steroid hormonu kortizonuna maruz kaldığında, karaciğerdeki triptofan pirrolaz enzimi miktarı on kat artar, ancak arginaz sadece biraz artar.

3. Hücre-Hücre etkileşimleri:

Çok hücreli organizmalarda, hücre farklılaşması izolasyonda gerçekleşmez, hücre hücre etkileşimi ile gerçekleşir, yani hücreler birbirlerinin metabolizmasını ve farklılaşmasını etkiler. Hücre şeklindeki değişiklik, pozisyondaki değişiklik ve hücre-hücre yapışmasının tümü hücre farklılaşmasını etkiler.

4. Embriyonik indüksiyon:

Embriyonun bir bölgesinden gelen hücreler başka bir bölgeye nakledildiğinde, nakil veya greft, çevresindeki hücrelerin kimyasal düzenleyicilerine göre farklılaşır veya çevresindeki hücrelerin etkisi altında farklılaşmasını sağlar.

Örneğin, normal olarak sinir dokusu haline getirilmiş hücreler, erken gastruladan çıkarılır ve epidermise dönüşecek bir bölgedeki başka bir amfibi embriyoya nakledilirse, greft hücresi, sinir dokusu yerine epidermal hücrelere farklılaşır. Aynı şekilde, varsayımsal sinir alanına aşılanmış prospektif epidermal hücreler, sinir dokusuna farklılaşır.

Bir gastruladan gelen blastopor dorsal dudağından gelen materyal başka bir gastrulada farklı bir pozisyona aşılandığında, aşılanmış blastopore materyali, ilave bir sinir kordonunun oluşmasını tetikledi ve bütün yeni embriyonun notokordu, host embriyoya birleştirildi.

Bu fenomen indüksiyon veya primer embriyonik indüksiyon olarak tanımlanmaktadır. Sekonder embriyonik endüksiyonda bir hücre grubu, belirli bir yönde farklılaşmak için komşu bir hücre grubunu indükler. Örneğin, gelişmekte olan gözde, mercek farklılaşması, ileriye dönük mercek hücreleri ve üstteki ektoderm arasındaki temasla indüklenir.

5. Hormonlar:

Birincil ve ikincil endüksiyonda, etkileşim yakından yerleştirilmiş hücreler arasındadır. Bununla birlikte, büyük mesafelerle ayrılmış hücreler de birbirleriyle etkileşime girerler. Kimyasal sinyaller hormonlar veya büyüme faktörleridir. Bazı hormonlar bazı hücrelerin büyümesini etkiler, seks hormonları ise cinsel organların farklılaşmasını uyarır.