A Apibrėžimas biologijoje reiškia diferencijuotos kūno ląstelės perprogramavimą, kaip taisyklė, kūno ląstelių diferenciacijos procesas nuo apvaisintos kiaušialąstės iki visiškai išsivysčiusio organizmo yra negrįžtamas. Tačiau tam tikromis sąlygomis ląstelė, kuriai nustatyta diferenciacija, gali būti perprogramuota.
Kas yra pakartotinis nustatymas?
Apibrėžimas reiškia virsmą iš vienos nustatytos būsenos į kitą nustatytą būseną.Biologijoje transdeterminacija apibūdinama jau diferencijuotos kūno ląstelės perprogramavimu į kitą diferencijuotą kūno ląstelę.
Žmonių ir daugialąsčių gyvūnų organizmų vystymasis prasideda nuo apvaisintos kiaušinių ląstelės. Iš šios pirmosios ląstelės vystosi visas organizmas. Ląstelėms dalijantis, atskiros ląstelės vis labiau diferencijuojasi ar specializuojasi embriogenezės metu. Taip vystosi organai. Pavyzdžiui, kepenų ląstelės turi tokią pačią genetinę informaciją kaip ir širdies ląstelės. Tačiau abiejuose ląstelių tipuose reikiama genetinė informacija gaunama iš skirtingų genų.
Diferenciacijos metu tam tikri genai uždaromi metilinant arba modifikuojant histonus. Diferenciacija vyksta tuo, kad skirtingi genai yra išjungiami iš ląstelių linijos į ląstelių liniją.
Transdeterminuojant neaktyvieji genai vėl suaktyvinami, o anksčiau suaktyvinti genai vėl būna neaktyvūs. Pavyzdys galėtų būti sudėtingas odos ląstelės virsmas kepenų ląstele.
Funkcija ir užduotis
Apvaisinta kiaušinio ląstelė yra pirmoji organizmo ląstelė. Tai yra originali visų vėliau diferencijuotų ląstelių kamieninės ląstelės. Kartu su pirmomis aštuoniomis ląstelėmis ji vadinama totipotentine kamienine ląstele. Šios pirmosios ląstelės vis dar nėra diferencijuojamos ir kiekviena gali išsivystyti į savarankišką organizmą.
Po aštuntojo ląstelių dalijimo susidaro pluripotentinės arba embrioninės kamieninės ląstelės. Jie vis dar gali virsti visų trijų gemalo sluoksnių (ektodermos, mezodermos, endodermos) ląstelėmis. Tačiau jie jau prarado galimybę vystytis į nepriklausomus organizmus.
Tolesnis vystymasis lemia postembryonines kamienines ląsteles, kurios priklausomai nuo vystymosi stadijos yra padalijamos į vaisiaus, naujagimio ir suaugusiojo kamienines ląsteles. Postembryoninės kamieninės ląstelės jau žymi skirtingas ląstelių linijas, kurios gali virsti tam tikromis organų sistemomis. Jie taip pat vis dar turi diferenciacijos potencialą, kuris vis dėlto yra susijęs tik su tam tikrais ląstelių tipais. Jie vadinami daugiapotencinėmis kamieninėmis ląstelėmis. Pvz., Nervinės kamieninės ląstelės vis dar gali virsti skirtingomis nervinių ląstelių formomis, bet nebe - kraujo ląstelėmis.
A Transdiferenciacija arba ląstelės gali būti iš naujo apibrėžtos. Tačiau ginčytina, ar visiškai per diferencijuotą kūno ląstelę galima perprogramuoti. Tam reikia tuo pačiu metu suaktyvinti tūkstančių genų ekspresiją, tuo pačiu metu išjungti tūkstančius kitų genų, pavyzdžiui, paversti odos ląstelę raumenų ląstele. Iki šiol buvo manoma, kad tai dar gali padaryti tik suaugusios kamieninės ląstelės. Jų diferenciacijos potencialas yra netgi virš skydliaukės.
Programavimas paprastai vyksta dviem etapais. Pirmiausia yra ląstelės diferenciacija. Po ląstelių padalijimo diferenciacija vėl vyksta skirtinga orientacija. Toks transdeterminas vyksta organizme, pavyzdžiui, gydant žaizdas. Iš suaugusių kamieninių ląstelių išsivysto daugybė ląstelių rūšių, reikalingų gijimo procesui.
Medicinoje tikriausiai ateityje atsiras puikių perspektyvų, kaip alternatyva šiuolaikinei transplantacijos technologijai. Tokiu būdu sergantys organai gali būti užauginami tiesiai iš jų pačių suaugusių kamieninių ląstelių. Metų gydymas narkotikais, siekiant apriboti atmetimo reakcijas, būtų praeitis. Atliekant įvairius in vitro ląstelių kultūrų tyrimus, augimo faktorius buvo naudojamas ląstelėms atskirti ir perskirti.
Kamieninių ląstelių tyrimų metu buvo nustatyta, kad kamieninės ląstelės gali pakeisti ląsteles, kurios buvo sunaikintos širdies priepuolio metu. Tačiau rezultatai taip pat rodo, kad gijimas nėra pagrįstas pakeitimu perkeltomis ląstelėmis, o ląstelių augimo ir ląstelių diferenciacijos procesų stimuliavimu. Suaugusios kamieninės ląstelės taip pat įrodo kremzlės ir kaulų regeneraciją.
Ligos ir negalavimai
Dėl transdeterminacijos vėl ir vėl atsiranda rimtų ligų. Vėžys vystosi remiantis kūno ląstelių diferenciacija. Pokyčiai ląstelėje gali lemti nediferencijuotą ląstelių dalijimąsi, kuris gali apimti visą kūną, formuojant metastazes. Priežastys gali būti somatinės mutacijos, virusai arba nekontroliuojamos ląstelių struktūros gijimo metu.
Diferencijavimas gali būti greitas. Tačiau yra ir tokių vėžio formų, kai navikas ilgą laiką išlieka diferencijuotas. Tačiau po diferenciacijos fazės daugiau neišsiskiria. Dalinančios ląstelės išsigimsta ir po kiekvieno ląstelių dalijimo tolsta nuo savo pradinės būklės.
Genetinė informacija taip pat gali būti nuolat keičiama. Pavyzdžiui, žaizdų gijimas yra natūralus procesas, pagrįstas transdeterminacija. Čia suaugusiųjų kamieninės ląstelės virsta diferencijuotomis odos ląstelėmis, jungiamojo audinio ląstelėmis ar kitokio tipo ląstelėmis, tačiau retais atvejais, esant nuolatiniam ląstelių dalijimuisi, susidaro piktybinis navikas.
Tas pats gali nutikti ir po imuninių reakcijų. Limfomos, be kita ko, yra nebekontroliuojamos imuninės sistemos išraiška.
