Dalam tubuh manusia, lebih dari 200 jenis sel telah diisolasi, masing-masing memiliki kode keturunan yang sama. Semuanya berkembang pertama kali dari uniseluler dan kemudian embrio multiseluler, yang sedikit kemudian dibagi menjadi tiga lapisan benih. Dari masing-masing bagiannya, jaringan tubuh telah berkembang, di mana kira-kira jenis sel yang sama berada. Pada saat yang sama, hampir semuanya berkembang dari kelompok pendahulu yang sama. Proses ini disebut diferensiasi sel. Ini adalah adaptasi lokal sel terhadap kebutuhan nyata tubuh, implementasi fungsi yang diprogram dalam kode turun-temurunnya.
Karakterisasi sel dan jaringan
Sel somatik tubuh memiliki set kromosom yang sama, terlepas dari tujuan fungsionalnya. Namun, mereka berbeda dalam fenotipe, yang dijelaskan oleh persiapan mereka untuk melakukan berbagai tugas lokal dijaringan biologis. Sebuah fenotipe adalah hasil dari ekspresi set genetik tertentu dalam lingkungan tertentu. Dan dalam kondisi yang berbeda, sel-sel dengan materi genetik yang sama berkembang secara berbeda, memiliki karakteristik morfologi yang berbeda, dan melakukan fungsi tertentu.
Organisme yang sangat berkembang membutuhkan ini untuk pembentukan banyak jaringan yang membentuk organnya. Dalam hal ini, jaringan dibuat dari kelompok prekursor batang yang homogen. Proses ini disebut diferensiasi sel. Ini adalah rangkaian peristiwa yang bertujuan untuk menumbuhkan populasi sel menurut kriteria yang telah ditentukan untuk pertumbuhan dan perkembangan jaringan biologis tubuh. Ini mendasari pertumbuhan suatu organisme dan organisasi multiselulernya.
Inti dari Diferensiasi
Dalam hal biologi molekuler, diferensiasi sel adalah proses mengaktifkan beberapa bagian kromosom dan menonaktifkan yang lain. Yaitu, pengemasan kompak atau pelepasan bagian-bagian kromosom, yang membuatnya tersedia untuk membaca informasi keturunan. Dalam keadaan terkonjugasi, ketika gen dikemas dalam heterokromatin, pembacaan tidak mungkin dilakukan, dan dalam bentuk yang diperluas, bagian kode genetik yang diinginkan menjadi tersedia untuk RNA pembawa pesan dan ekspresi selanjutnya. Ini berarti bahwa diferensiasi sel adalah pengetikan yang tidak diatur secara ketat dari jenis kemasan kromatin yang sama.
Sitokin dan pembawa pesan
Akibatnya, sekelompok sel berdiferensiasi menjadi identikkondisi dan memiliki fitur morfologi yang sama, ada despriralisasi bagian identik dari kromosom. Dan selama paparan pembawa pesan antar sel, pengatur lokal diferensiasi sel, bagian gen yang diinginkan diaktifkan, dan ekspresinya terjadi. Dan oleh karena itu, sel-sel jaringan biologis menghasilkan zat yang sama dan melakukan fungsi yang serupa, yang untuknya proses ini disediakan. Dari sudut pandang ini, diferensiasi sel merupakan efek langsung dari faktor molekuler (sitokin) pada ekspresi informasi genetik.
Reseptor membran
Sel dari jaringan yang sama memiliki seperangkat reseptor membran yang serupa, yang keberadaannya dikendalikan oleh pembunuh T dari sistem kekebalan tubuh. Hilangnya reseptor sel dari jenis yang diinginkan atau ekspresi yang lain, tidak dimaksudkan untuk lokalisasi tertentu karena risiko onkogenesis, menyebabkan agresi seluler terarah terhadap "pelanggar". Hasilnya adalah penghancuran sel, diferensiasi yang tidak mengikuti aturan yang ditentukan oleh pengaruh pembawa pesan antar sel dari regulator khusus.
Diferensiasi imun
Sel kekebalan memiliki molekul reseptor khusus yang disebut kelompok diferensiasi. Inilah yang disebut penanda, yang dapat digunakan untuk memahami kondisi di mana imunosit berkembang dan untuk tujuan apa mereka dimaksudkan. Mereka menjalani proses diferensiasi yang panjang dan kompleks, pada setiap tahap di mana kelompok limfosit yang telah mengembangkan jumlah reseptor yang tidak mencukupi dihilangkan dan dihancurkan, atau dalam interaksinya denganantibodi mendeteksi "ketidakpatuhan".
Grup dan jaringan sel
Sebagian besar sel tubuh membelah menjadi dua selama reproduksi mitosis. Pada tahap persiapannya, informasi genetik digandakan, setelah itu dua sel anak dengan satu set gen yang serupa terbentuk. Tidak hanya bagian aktif dari kromosom yang dapat disalin, tetapi juga bagian yang terkonjugasi. Oleh karena itu, dalam jaringan, sel-sel yang berdiferensiasi setelah pembelahan menghasilkan dua sel anak baru yang memiliki materi genetik yang mirip dengan set kromosom somatik lengkap. Namun, mereka tidak dapat berdiferensiasi menjadi sel lain, karena mereka tidak dapat bermigrasi secara alami ke kondisi habitat lain, yaitu ke pembawa pesan diferensiasi lainnya.
Pertumbuhan populasi sel
Segera setelah pembelahan dua sel anak, mereka menerima satu set organel khusus yang mereka warisi dari ibu. Elemen fungsional terkecil ini sudah disiapkan untuk melakukan tugas yang diperlukan dalam jaringan biologis tertentu. Oleh karena itu, sel anak hanya perlu menambah volume rongga retikulum endoplasma dan memperbesar ukurannya.
Juga, tujuan perkembangan sel adalah untuk mendapatkan suplai nutrisi dan oksigen terikat yang cukup. Untuk melakukan ini, dalam kasus kekurangan oksigen atau energi, ia melepaskan faktor-faktor angiogenesis ke dalam ruang antar sel. Pembuluh kapiler baru tumbuh di sepanjang jangkar ini, yang akan memberi makan kelompok.sel.
Proses peningkatan ukuran, memperoleh pasokan oksigen dan substrat energi yang memadai, dan memperluas organel intraseluler dengan peningkatan tingkat produksi protein disebut pertumbuhan sel. Ini mendasari pertumbuhan organisme multiseluler dan diatur oleh banyak faktor proliferasi. Pada titik tertentu, setelah mencapai ukuran maksimum, dengan sinyal dari luar atau secara kebetulan, sel yang tumbuh akan membelah lagi menjadi dua, yang selanjutnya meningkatkan ukuran jaringan biologis dan organisme secara keseluruhan.
Diferensiasi mesodermal
Sebagai demonstrasi yang jelas tentang diferensiasi sel punca dan "keturunannya" yang lebih berkembang, kita harus mempertimbangkan transformasi lapisan benih mesodermal tubuh manusia. Dari mesoderm - sekelompok sel induk dengan struktur yang sama dan berkembang dengan adanya faktor diferensiasi, berasal populasi sel seperti nefrotom, somit, splanchnotome, mesenkim splanchnotomal dan kanal paramesonefrik.
Dari setiap populasi tersebut, bentuk-bentuk diferensiasi peralihan akan muncul, yang nantinya akan menghasilkan sel-sel organisme dewasa. Secara khusus, tiga kelompok sel berkembang dari somit: miotom, dermatom, dan sklerotom. Sel miotom akan membentuk sel otot, sklerotom - tulang rawan dan tulang, dan dermatom - jaringan ikat kulit.
Nefrotom membentuk epitel ginjal dan vas deferens, dan epitel uterus akan berdiferensiasi dari kanal paramesonefriktuba dan rahim. Fenotipe sel splanchnotome akan disiapkan oleh faktor diferensiasi untuk transformasi mereka menjadi mesothelium (pleura, perikardium dan peritoneum), miokardium, korteks adrenal. Mesenkim splanchnotome adalah bahan awal untuk pengembangan populasi sel darah, jaringan ikat dan otot polos, pembuluh darah dan sel mikroglia.
Pertumbuhan sel dalam populasi ini, pembelahan ganda dan diferensiasinya adalah dasar untuk mendukung kelangsungan hidup organisme multiseluler. Proses ini disebut juga histogenesis - perkembangan jaringan dari prekursor seluler sebagai hasil dari diferensiasi dan transformasi fenotipenya sesuai dengan pengaruh faktor ekstraseluler yang mengatur perkembangannya.
Diferensiasi sel tumbuhan
Fungsi sel tumbuhan bergantung pada lokasinya, serta keberadaan modulator dan penekan pertumbuhan. Embrio tanaman dalam komposisi biji tidak memiliki area vegetatif dan germinal, dan oleh karena itu, setelah berkecambah, ia harus mengembangkannya, yang diperlukan untuk reproduksi dan pertumbuhan. Dan sampai waktu yang menguntungkan tiba untuk perkecambahannya, ia akan tetap tidak aktif.
Sejak sinyal pertumbuhan diterima, fungsi sel tumbuhan akan mulai terwujud seiring dengan bertambahnya ukuran. Populasi sel yang diletakkan dalam embrio akan melalui fase diferensiasi dan berubah menjadi jalur transportasi, bagian vegetatif, struktur germinal.
