Ontwikkelingshiërarchie van cellen van planten en dieren

Ontwikkelingshiërarchie van cellen van planten en dieren!

Naarmate de ontwikkeling vordert, ontstaan nieuwe celtypen door middel van een hiërarchische reeks beslissingen waarbij specifieke vooraf bestaande celtypen betrokken zijn bij de ontwikkeling van dieren, de verdeling van het embryo in de drie kiemlagen: ectoderm, mesoderm en endoderm is een van de vroegste gebeurtenissen.

Elk van de kiemlagen geeft dan aanleiding tot een specifiek bereik van gedifferentieerde celtypen. Evenzo is het plantenembryo verdeeld in drie fundamentele cellagen. Elk geeft aanleiding tot een bepaald bereik van gedifferentieerde celtypen.

Bij dieren zijn deze ontwikkelingsbeslissingen meestal onomkeerbaar, bijvoorbeeld als een cel eenmaal gedifferentieerd is als ectoderm, is het lot ervan vastgesteld. Ontwikkeling bij dieren omvat daarom een reeks beslissingen die het lot van de cel geleidelijk en onherroepelijk beperken.

Celbestemming en potentie:

Het lot van een cel is de verschillende celtypen die de afstammelingen kunnen worden tijdens normale ontwikkeling of ontwikkeling, ongestoord door experimentele manipulatie. Een cel kan op een abnormale manier differentiëren als hij in een ongewone omgeving wordt geplaatst.

De term potentie wordt gebruikt om het volledige repertoire van celtypen te beschrijven dat een bepaalde cel kan veroorzaken in alle mogelijke omgevingen. Het is een intrinsieke eigenschap en is groter dan of gelijk aan zijn lot; het lot van een cel hangt af van zijn potentie en zijn omgeving.

In het lot van dierlijke cellen worden de potentie en potentie geleidelijk beperkt. Het lot van de cel wordt steeds meer beperkt totdat een cel terminaal is gedifferentieerd (kan slechts een enkel celtype vormen).

In planten wordt het lot in de cel progressief beperkt, maar differentiatie komt niet overeen met terminale beperking in potentie. Gedifferentieerde plantencellen kunnen het lot heel gemakkelijk veranderen als ze naar een nieuwe positie worden verplaatst, en zelfs volledig gedifferentieerde plantencellen kunnen een hele nieuwe plant regenereren als ze geïsoleerd worden geplaatst. Een van de fundamentele verschillen tussen de ontwikkeling van dieren en planten is dat terwijl het lot van plantencellen tijdens de ontwikkeling beperkt kan zijn, de cellen totipotent blijven, zelfs als ze gedifferentieerd zijn.

Developmental Commitment:

Naarmate het lot van een cel wordt beperkt na elke beslissing in de ontwikkelingshiërarchie, wordt gezegd dat cellen zich committeren aan een bepaald lot. Bij dieren vindt toewijding in fasen plaats, aanvankelijk omkeerbaar en daarna permanent. In planten lijkt commitment altijd omkeerbaar.

In de ontwikkeling van dieren kan een niet-gecommitteerde cel als naïef worden omschreven, wat betekent dat er geen instructies zijn ontvangen die deze langs een bepaald ontwikkelingspad leiden. Er wordt gezegd dat het lot van een cel wordt gespecificeerd als de cel wordt aangestuurd om een bepaald ontwikkelingspad te volgen en doet dat wanneer het op zichzelf staat, wat een neutrale omgeving zou moeten bieden.

Specificatie kan optreden als een cel een bepaalde cytoplasmatische determinant erft of inductieve signalen van een andere cel ontvangt. Diezelfde cel die in een andere omgeving is geplaatst, zoals in contact met andere cellen, kan echter opnieuw worden gespecificeerd door zijn interactie met die cellen.

Dit toont aan dat de verplichting in dit stadium omkeerbaar is. Er wordt gezegd dat het lot van een cel wordt bepaald als het niet kan worden veranderd, ongeacht de omgeving van de cel. Dit toont aan dat de verplichting nu onomkeerbaar is geworden.

Inductie:

Inductie is een proces waarbij één cel of groep cellen het ontwikkelingslot van een ander kan beïnvloeden, en is een algemene strategie om differentiatie en patroonvorming in ontwikkeling te beheersen.

Het inductieve signaal kan een eiwit zijn of een ander molecuul dat wordt uitgescheiden door de inducerende cel. Het werkt meestal samen met een receptor op het oppervlak van de reagerende cel. Het signaal initieert een signaaltransductiecascade in de reagerende cel die de activiteit van transcriptiefactoren en / of andere eiwitten verandert en uiteindelijk de patroongenexpressie verandert. Inductie is een extrinsiek proces dat afhangt van de positie van een cel in het embryo.

Inductie omvat cel-cel signalering en kan over verschillende bereiken plaatsvinden. Respondende cellen kunnen een enkele stereotype reactie op het inductieve signaal vertonen, of een graduele respons afhankelijk van de concentratie, in welk geval het een morfogen wordt genoemd.

Bevoegdheid:

Waddington (1932) introduceerde het begrip competentie als de fysiologische toestand van het weefsel, waardoor het op een morfogenetisch specifieke manier reageert op determinatieve stimuli. Het is altijd gerelateerd aan bepaalde stimuli en bepaalde bijbehorende responsen. Competentie is een term die het vermogen van het enzymcomplement van de embryonale cel om een bepaalde verhouding van metabolieten aan te nemen, samenvat.

Competentie is een eigenschap van de cel die reageert op inductie. Een cel wordt beschreven als competent als deze kan reageren op het inductieve signaal door alle geschikte moleculaire veranderingen te ondergaan die het mogelijk maken om de 'geïnduceerde' ontwikkelingsroute te volgen. Bij afwezigheid van inductie, wordt de cel uiteindelijk bepaald op een alternatieve weg en dit valt samen met het verlies van competentie om te reageren op inductie.