في جسم الإنسان ، تم عزل أكثر من 200 نوع من الخلايا ، لكل منها نفس الشفرة الوراثية. تم تطويرهم جميعًا أولاً من جنين وحيد الخلية ثم من جنين متعدد الخلايا ، والذي تم تقسيمه بعد ذلك بقليل إلى ثلاث طبقات جرثومية. من كل جزء من أجزائه ، تطورت أنسجة الجسم ، حيث يوجد نفس النوع من الخلايا تقريبًا. في الوقت نفسه ، تطور جميعهم تقريبًا من نفس المجموعة السابقة. هذه العملية تسمى تمايز الخلايا. هذا تكيف محلي للخلية مع الاحتياجات الحقيقية للجسم ، تنفيذ الوظائف المبرمجة في كودها الوراثي.
توصيف الخلايا والأنسجة
الخلايا الجسدية في الجسم لها نفس مجموعة الكروموسوم ، بغض النظر عن الغرض الوظيفي. ومع ذلك ، فإنها تختلف في النمط الظاهري ، وهو ما يفسر من خلال استعدادهم لأداء المهام المحلية المختلفة فيالأنسجة البيولوجية. النمط الظاهري هو نتيجة التعبير عن مجموعة وراثية معينة في بيئة معينة. وفي ظل ظروف مختلفة ، تتطور الخلايا التي تحتوي على نفس المادة الوراثية بشكل مختلف ، ولها خصائص مورفولوجية مختلفة ، وتؤدي وظائف محددة.
يحتاج الكائن الحي عالي التطور إلى هذا من أجل تكوين العديد من الأنسجة التي تتكون منها أعضائه. في هذه الحالة ، يتم تكوين الأنسجة من مجموعة متجانسة من المواد الأولية الجذعية. هذه العملية تسمى تمايز الخلايا. هذه سلسلة من الأحداث تهدف إلى زيادة عدد الخلايا وفقًا لمعايير محددة مسبقًا لنمو وتطور الأنسجة البيولوجية للجسم. إنه أساس نمو الكائن الحي وتنظيمه متعدد الخلايا.
جوهر التمايز
فيما يتعلق بالبيولوجيا الجزيئية ، فإن تمايز الخلايا هو عملية تنشيط بعض أجزاء الكروموسومات وتعطيل أجزاء أخرى. أي التعبئة المدمجة أو فك أجزاء من الكروموسومات ، مما يجعلها متاحة لقراءة المعلومات الوراثية. في حالة الاقتران ، عندما يتم حزم الجينات في هيتروكروماتين ، تكون القراءة مستحيلة ، وفي الشكل الموسع ، تصبح الأقسام المرغوبة من الشفرة الجينية متاحة للرسول RNA والتعبير اللاحق. هذا يعني أن تمايز الخلايا هو كتابة منظمة غير صارمة لنفس النوع من عبوات الكروماتين.
السيتوكينات و الرسل
نتيجة لذلك ، تمايزت مجموعة من الخلايا إلى متطابقةالظروف ولها سمات مورفولوجية مماثلة ، هناك إزالة الفيروس لأقسام متطابقة من الكروموسومات. وفي سياق التعرض للرسل بين الخلايا ، يتم تنشيط المنظمين المحليين لتمايز الخلايا ، ويتم تنشيط الأقسام المرغوبة من الجينات ويحدث تعبيرهم. وبالتالي ، فإن خلايا الأنسجة البيولوجية تنتج نفس المواد وتؤدي وظائف مماثلة ، والتي من أجلها يتم توفير هذه العملية. من وجهة النظر هذه ، تمايز الخلايا هو تأثير موجه للعوامل الجزيئية (السيتوكينات) على التعبير عن المعلومات الجينية.
مستقبلات الغشاء
تحتوي خلايا نفس النسيج على مجموعة مماثلة من المستقبلات الغشائية ، والتي يتم التحكم في وجودها بواسطة T-killers في الجهاز المناعي. يؤدي فقدان مستقبل خلية من النوع المرغوب أو التعبير عن مستقبل آخر ، غير المقصود منه لتوطين معين بسبب خطر تكوين الورم ، إلى عدوان خلوي موجه ضد "المنتهك". ستكون النتيجة تدمير الخلية ، التي لم يتبع تمايزها القواعد المنصوص عليها بتأثير الرسل بين الخلايا من المنظمين المتخصصين.
التمايز المناعي
تحتوي الخلايا المناعية على جزيئات مستقبلات خاصة تسمى مجموعات التمايز. هذه هي ما يسمى بالعلامات ، والتي يمكن استخدامها لفهم الظروف التي تطورت في ظلها الخلايا المناعية ولأي أغراض مخصصة لها. يخضعون لعملية تمايز طويلة ومعقدة ، في كل مرحلة يتم فيها التخلص من مجموعات الخلايا الليمفاوية التي طورت عددًا غير كافٍ من المستقبلات وتدميرها ، أو في تفاعلها معالكشف عن الأجسام المضادة "عدم الامتثال".
مجموعات الخلايا والأنسجة
تنقسم معظم خلايا الجسم إلى قسمين أثناء التكاثر الانقسامي. في مرحلتها التحضيرية ، يتم مضاعفة المعلومات الجينية ، وبعد ذلك يتم تكوين خليتين ابنتيتين مع مجموعة مماثلة من الجينات. لا تخضع فقط الأجزاء النشطة من الكروموسومات للنسخ ، ولكن أيضًا الأجزاء المترافقة. لذلك ، في الأنسجة ، تؤدي الخلايا المتمايزة بعد الانقسام إلى ظهور خليتين جديدتين لهما مادة وراثية مماثلة لمجموعة الكروموسومات الجسدية الكاملة. ومع ذلك ، فهي غير قادرة على التمايز إلى خلايا أخرى ، لأنها لا تستطيع الهجرة بشكل طبيعي إلى ظروف الموائل الأخرى ، أي إلى رسل التمايز الأخرى.
نمو عدد الخلايا
مباشرة بعد انقسام خليتين ابنتيتين ، يتلقون مجموعة خاصة من العضيات التي ورثوها من الأم. هذه العناصر الوظيفية الأصغر معدة بالفعل لأداء المهام الضرورية في نسيج بيولوجي معين. لذلك ، تحتاج الخلية الوليدة فقط إلى زيادة حجم تجاويف الشبكة الإندوبلازمية وزيادة حجمها.
أيضًا ، الهدف من تطوير الخلايا هو الحصول على إمدادات كافية من العناصر الغذائية والأكسجين المرتبط. للقيام بذلك ، في حالة تجويع الأكسجين أو الطاقة ، فإنه يطلق عوامل تكوين الأوعية في الفضاء بين الخلايا. تنبت أوعية شعيرية جديدة على طول هذه المراسي ، والتي ستغذي المجموعة.الخلايا.
عملية الزيادة في الحجم ، والحصول على إمدادات كافية من الأكسجين وركائز الطاقة ، وتوسيع العضيات داخل الخلايا مع زيادة معدل إنتاج البروتين تسمى نمو الخلايا. إنه أساس نمو كائن متعدد الخلايا وينظمه العديد من عوامل الانتشار. في مرحلة ما ، عند الوصول إلى الحجم الأقصى ، عن طريق إشارة من الخارج أو بالصدفة ، تنقسم الخلية المزروعة مرة أخرى إلى نصفين ، مما يزيد حجم النسيج البيولوجي والكائن ككل.
تمايز الجلد المتوسط
كدليل واضح على تمايز الخلايا الجذعية و "نسلها" الأكثر تطوراً ، يجب أن نفكر في تحول الطبقة الجرثومية للأديم المتوسط في جسم الإنسان. من الأديم المتوسط - مجموعة من الخلايا الجذعية لها نفس البنية وتتطور في وجود عوامل التمايز ، تنشأ مجموعات من الخلايا مثل الكلوي والجسيد والحشوي واللحمة المتوسطة الحشوية والقناة paramesonephric.
من كل مجموعة ، ستنشأ أشكال وسيطة من التمايز ، والتي ستؤدي لاحقًا إلى ظهور خلايا كائن حي بالغ. على وجه الخصوص ، تتطور ثلاث مجموعات من الخلايا من الجسيدة: عضلي ، جلدي ، ومصلب. ستؤدي الخلايا العضلية إلى ظهور خلايا العضلات ، والتصلب - الغضاريف والعظام ، والجلد - النسيج الضام للجلد.
يؤدي الكلى إلى ظهور ظهارة الكلى والأسهر ، وسوف تتمايز ظهارة الرحم عن القناة paramesonephricالأنابيب والرحم. سيتم تحضير النمط الظاهري للخلايا الحشوية بواسطة عوامل التمايز لتحويلها إلى الظهارة المتوسطة (غشاء الجنب ، التامور والصفاق) ، عضلة القلب ، قشرة الغدة الكظرية. اللحمة المتوسطة من الحشوية هي المادة الأولية لتطوير مجموعات الخلايا في الدم والأنسجة العضلية الضامة والملساء والأوعية الدموية والخلايا الدبقية.
نمو الخلايا في هذه المجموعات ، وتقسيمها المتعدد وتمايزها هو الأساس لدعم قابلية الكائن الحي متعدد الخلايا. تسمى هذه العملية أيضًا تكوين الأنسجة - تطور الأنسجة من السلائف الخلوية نتيجة تمايزها وتحول النمط الظاهري وفقًا لتأثير العوامل خارج الخلية التي تنظم تطورها.
تمايز الخلايا النباتية
تعتمد وظائف الخلية النباتية على موقعها ، بالإضافة إلى وجود مُعدِّلات ومثبطات النمو. لا يحتوي جنين النبات في تكوين البذور على مناطق نباتية وجرثومية ، وبالتالي بعد الإنبات ، يجب تطويرها ، وهو أمر ضروري للتكاثر والنمو. وحتى يحين الوقت المناسب لانباتها ستبقى كامنة
من لحظة تلقي إشارة النمو ، ستبدأ وظائف الخلايا النباتية في الظهور جنبًا إلى جنب مع زيادة الحجم. سوف تمر مجموعات الخلايا الموجودة في الجنين بمرحلة من التمايز وتتحول إلى طرق نقل وأجزاء نباتية وتركيبات جرثومية.
