Buněčná diferenciace
Buněčná diferenciace je proces, při kterém se z méně specializované buňky stává specializovanější typ buňky. Je součástí vývojové biologie. Různé tkáně mají uvnitř buněk různé druhy organel.
Během vývoje mnohobuněčnéhoorganismu dochází k diferenciaci mnohokrát. Organismus se mění z jediné zygoty na složitý systém tkání a buněčných typů. Diferenciace je běžným procesem také u dospělých: dospělé kmenovébuňky se dělí a vytvářejí plně diferencované dceřiné buňky během oprav tkání a při normální obměně buněk.
Diferenciace výrazně mění velikost, tvar, metabolickou aktivitu a schopnost reagovat na signály. Tyto změny jsou z velké části způsobeny změnami v genové expresi. Až na několik výjimek buněčná diferenciace téměř nikdy nezahrnuje změnu samotné sekvence DNA. Zahrnuje však vypnutí mnoha genů, které nejsou v dané tkáni potřebné. Buňky v různých tkáních tak mohou mít velmi odlišné fyzické vlastnosti, přestože mají stejný genom.
Buněčná potence je schopnost buňky diferencovat se na jiné typy buněk. Buňka, která je schopna diferencovat se do mnoha buněčných typů, se nazývá pluripotentní. Takové buňky se u živočichů nazývají kmenové buňky a u vyšších rostlin meristematické buňky. Buňka, která je schopna diferencovat se ve všechny typy buněk, se nazývá totipotentní. U savců jsou totipotentní pouze zygota a rané embryonální buňky, zatímco u rostlin se totipotentními může stát mnoho diferencovaných buněk pomocí jednoduchých laboratorních technik.
Diferenciace kmenových buněk
Otázky a odpovědi
Otázka: Co je to buněčná diferenciace?
Odpověď: Buněčná diferenciace je proces, při kterém se z méně specializované buňky stává specializovanější typ buňky. Je součástí vývojové biologie a dochází k ní mnohokrát během vývoje mnohobuněčného organismu.
Otázka: Jak buněčná diferenciace ovlivňuje vlastnosti buňky?
Odpověď: Diferenciace výrazně mění velikost, tvar, metabolickou aktivitu a schopnost buňky reagovat na signály. Tyto změny jsou z velké části způsobeny spíše změnami v genové expresi než samotnou sekvencí DNA.
Otázka: Co je to buněčná síla?
Odpověď: Buněčná potence je schopnost buňky diferencovat se na jiné typy buněk. Pluripotentní buňka se může diferencovat na mnoho různých typů, zatímco totipotentní buňky se mohou diferencovat na všechny typy. U savců jsou totipotentní pouze zygoty a rané embryonální buňky, zatímco u rostlin se pomocí laboratorních technik může totipotentními stát mnoho diferencovaných buněk.
Otázka: Jakou roli hrají kmenové buňky v buněčné diferenciaci?
Odpověď: Kmenové buňky jsou pluripotentní buňky, které mají schopnost diferencovat se v mnoho různých typů dceřiných buněk během opravy tkání nebo normálního buněčného obratu u dospělých. Hrají také důležitou roli ve vývoji, protože se několikrát dělí a vytvářejí složité systémy tkání a různé druhy organel uvnitř buněk.
Otázka: Jak se mění genová exprese během buněčné diferenciace?
Odpověď: Exprese genů se během buněčné diferenciace výrazně mění, protože některé geny, které nejsou pro určité tkáně potřebné, se vypnou, zatímco jiné se mohou aktivovat nebo exprimovat jinak v závislosti na potřebách konkrétní tkáně nebo organely, která se tvoří. To vede k fyzickým rozdílům mezi různými druhy tkání, přestože mají identické genomy.
Otázka: Existuje nějaký rozdíl mezi živočišnými kmenovými buňkami a meristematickými buňkami rostlin?
Odpověď: Ano, živočišné kmenové buňky jsou pluripotentní, zatímco rostlinné meristematické buňky se mohou stát totipotentními pomocí jednoduchých laboratorních technik, které jim umožňují diferencovat se v případě potřeby na všechny typy dceřiných buněk.
