Клітинна спеціалізація (диференціювання)

Чому при однакових генах клітини одного організму відрізняються часом один від одного більше, ніж клітини різних видів, – за кольором, формою, розмірами і ще десяткам інших ознак? Життєве призначення різних клітин теж різне: одні розносять кисень по крові, інші виробляють в печінці жовч, а треті вистилають поверхню тіла і захищають організм від зовнішніх впливів. А між тим всі ці клітини походять від однієї-єдиної, що поклала початок всьому організму. Процес, в результаті якого нащадки однієї клітини стають відмінними один від одного, називається диференціюванням (від латинського слова differentia – різниця, відмінність). Завдяки їй замість скупчення однакових клітин виникає складний організм з системою спеціалізованих тканин і органів.

Як правило, диференціювання настає після того, як клітина перестає ділитися. Але це не означає, що ділиться, недиференційована клітина ще не “знає”, ким вона стане. Наочно це видно в дослідах на клітинах, що ростуть в культурі тканини (див. Культура клітин і тканин). Наприклад, м’язові клітини в таких умовах швидко зливаються, утворюючи подобу м’язів. Однак можна затримати цю диференціювання, змусивши клітини розмножуватися. Подібні досліди ставили з хрящовими і кістковими клітинами.

Клітини, котрі стали на шлях диференціювання, але зовні не проявили ще своєї спеціалізації, називаються детермінованими (від латинського слова determinans – визначальний).

Хоча спеціалізовані органи і тканини з’являються вже в ембріональному розвитку організму, процес диференціювання може тривати протягом усього його життя. Так відбувається, наприклад, з клітинами крові – еритроцитами і лейкоцитами. Нові диференційовані клітини з’являються в крові весь час. Відбуваються вони від постійно присутніх в організмі недиференційованих стовбурових клітин. Після поділу деякі з їхніх нащадків диференціюються, а інші – так і залишаються стовбуровими клітинами.

Як відбувається диференціювання? Точної відповіді на це питання поки немає. Проте ми знаємо, що в різному диференційованих клітинах працюють різні набори генів, а тому синтезуються різні білки. Так, наприклад, при утворенні еритроцитів в клітинах включаються гени, що забезпечують синтез гемоглобіну, в клітинах підшлункової залози ці гени не працюють, але зате активні гени травних ферментів і т. Д. Проте механізми включення і виключення генів до кінця поки невідомі.

Коли нормальна клітина перетворюється в ракову, вона зазвичай втрачає свою спеціалізацію і знову починає розмножуватися. Не виключено, що при цьому порушується регуляція поділу стовбурових клітин: всі їхні нащадки продовжують замість диференціювання ділитися як стовбурові. У цьому випадку важливо мати засіб, що змушує клітини диференціюватися. Проблема клітинної диференціювання чекає свого рішення.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 3.00 out of 5)

Клітинна спеціалізація (диференціювання)