Utvecklingshierarki av växter och djurceller

Utvecklingshierarki av växter och djurceller!

När utvecklingen fortskrider uppstår nya celltyper genom en hierarkisk serie av beslut som involverar specifika existerande celltyper i djurutveckling är uppdelningen av embryot i de tre bakterierna: ectoderm, mesoderm och endoderm är en av de tidigaste händelserna.

Var och en av kiemskikten ger sedan upphov till ett specifikt sortiment av differentierade celltyper. På samma sätt delas växtembryonet i tre grundläggande cellskikt. Var och en av dessa ger upphov till ett visst antal differentierade celltyper.

Hos djur är dessa utvecklingsbeslut vanligtvis irreversibla, till exempel när en cell har differentierats som ectoderm är dess öde fixad. Utveckling hos djur omfattar därför en rad beslut som gradvis och irreversibelt begränsar cellförlusten.

Cell Öde och Potency:

Ögonen hos en cell är alla olika celltyper, som dess efterkommande kan bli under normal utveckling eller utveckling ostörd av experimentell manipulation. En cell kan skilja sig på ett onormalt sätt om det placeras i en ovanlig miljö.

Termen styrka används för att beskriva hela repertoaren för celltyper som en särskild cell kan ge upphov till i alla möjliga miljöer. Det är en inneboende egendom och är större än eller lika med dess öde; En cells öde beror på dess styrka och dess omgivning.

I djurcells öde och styrka begränsas progressivt. Cellliden blir alltmer begränsad tills en cell är terminalt differentierad (kan endast bilda en enda celltyp).

I växter begränsas cellfetter gradvis, men differentiering motsvarar inte terminalbegränsning i styrka. Differentierade växtceller kan ändras ganska enkelt om de flyttas till en ny position, torra även helt differentierade växtceller kan regenerera en helt ny växt om de placeras i isolering. En av de grundläggande skillnaderna mellan utveckling av djur och växt är att medan plantens celler kan vara begränsade under utveckling, förblir cellerna totipotenta även när de har differentierats.

Utvecklingsåtagande:

Eftersom cellskyddet blir begränsat efter varje beslut i utvecklingshierarkin, sägs att cellerna blir engagerade i ett visst öde. Hos djur sker åtagande i steg, initialt reversibel och sedan permanent. I växter verkar engagemang alltid vara reversibelt.

I djurutveckling kan en obestämd cell beskrivas som naiv, vilket innebär att den inte har fått några instruktioner som styr den längs en särskild utvecklingsväg. En cells öde sägs anges om cellen riktas efter en viss utvecklingsväg och gör det när den placeras i isolation, vilket bör ge en neutral miljö.

Specifikation kan uppstå om en cell ärver en specifik cytoplasmisk determinant eller mottar induktiva signaler från en annan cell. Den samma cellen som placeras i en annan miljö, såsom i kontakt med andra celler, kan emellertid omdefinieras genom dess interaktion med dessa celler.

Detta visar att engagemanget i detta skede är reversibelt. En cells öde sägs bestämmas om den inte kan ändras, oberoende av cellens miljö. Detta visar att engagemanget nu har blivit irreversibelt.

Induktion:

Induktion är en process där en cell eller grupp av celler kan påverka en annan utvecklings öde, och är en gemensam strategi för att styra differentiering och mönsterbildning under utveckling.

Den induktiva signalen kan vara ett protein eller en annan molekyl som utsöndras från den inducerande cellen. Det interagerar vanligtvis med en receptor på ytan av den svarande cellen. Signalen initierar en signaltransduktionskaskad inuti den svarande cellen som förändrar aktiviteten hos transkriptionsfaktorer och / eller andra proteiner och förändrar så småningom mönstergenuttrycket. Induktion är en extrinsisk process som beror på placeringen av en cell i embryot.

Induktion involverar cellcellsignalering och kan ske över olika områden. Responderande celler kan visa ett enda stereotypt svar på den induktiva signalen eller ett graderat svar beroende på dess koncentration, i vilket fall det kallas en morfogen.

Kompetens:

Waddington (1932) introducerade begreppet kompetens som det fysiologiska tillståndet av vävnad, vilket medger att den reagerar på ett morfogenetiskt specifikt sätt till determinativa stimuli. Det är alltid relaterat till specifika stimuli och specifika motsvarande svar. Kompetens är en term som summerar förmågan hos enzymkomplementet i den embryonala cellen att anta till ett visst förhållande av metaboliter.

Kompetens är en egenskap hos cellen som svarar mot induktion. En cell beskrivs som kompetent om den kan svara på den induktiva signalen genom att genomgå alla lämpliga molekylära förändringar som tillåter den att följa den "inducerade" utvecklingsvägen. I frånvaro av induktion bestäms cellen så småningom till en alternativ väg, och detta sammanfaller med dess kompetensförlust att reagera på induktion.