farklılaştırma Biyolojide kötü bir şekilde farklılaşmış bir durumdan oldukça farklılaşmış bir duruma geçişi işaret eder. Bu süreç, döllenmiş yumurta hücresinin tam bir organizmaya dönüşmesi sırasında özellikle önemlidir. Farklılaşma sürecindeki aksaklıklar, kanser veya malformasyonlar gibi ciddi hastalıklara yol açabilir.
Farklılaşma nedir?
Biyolojik farklılaşma, farklılaşmamış kök hücrelerin farklılaşmış vücut hücrelerine uzmanlaşmasıyla ilgilidir. Bu süreçler, embriyojenez ve sonraki büyüme sırasında özellikle önemli bir rol oynar. Yetişkin organizmalarda vücut fonksiyonlarının sürdürülmesi için farklılaşma süreçleri de önemlidir.
Başlangıçta, farklılaşmamış kök hücreler hala diğer tüm vücut hücrelerine dönüşme yeteneğine sahiptir. Bu süreçte, özel vücut hücreleri, çeşitli organları oluşturan ve nihayetinde bölünme yeteneğini kaybeden çeşitli farklılaşma süreçlerinden ortaya çıkar.
Birkaç çeşit kök hücre vardır. Totipotent adı verilen kök hücreler, kendilerini hala tam bir organizmaya dönüştürebilirler. Pluripotent kök hücreler sırayla tüm vücut hücrelerine farklılaşabilir. Ancak artık tek tek organizmalara dönüşmeleri mümkün değildir. Multipotent kök hücreler, belirli bir hücre hattına belirli bir farklılaşma geliştirmiştir. Bununla birlikte, yine de bu hücre hattının diğer tüm hücrelerine farklılaşabilirler.
İşlev ve görev
Biyolojik farklılaşma bitki, hayvan veya insan organizmalarının gelişiminde en önemli süreçlerden biridir.Bu süreçte diğer şeylerin yanı sıra birkaç adımda döllenmiş yumurta hücresinden giderek farklılaşan vücut hücreleri.
Döllenmiş yumurta hücresi, başlangıçta hücre bölünmesine dört eşit hücreye maruz kalan ilk totipotent kök hücredir. Bu dört hücrenin her biri, tamamen genetik olarak özdeş bir organizmaya dönüşebilir. Dört hücreli aşamaya ulaşıldığında, pluripotent embriyonik kök hücrelerden oluşan blastosist oluşur. Bu pluripotent kök hücreler, farklılaşmanın bir sonraki aşamasıyla ektoderm, endoderm ve mezoderm olmak üzere üç germ katmanına dönüşebilir ve böylece diğer tüm vücut hücreleri için başlangıç noktasını temsil eder.
Totipotent kök hücrelerin aksine, bunlar genetik olarak özdeş bağımsız organizmalara dönüşme yeteneklerini zaten kaybetti.
Başlangıçta multipotent kök hücrelerden oluşan üç kotiledondan başka hücre hatları ortaya çıkar. Çok potansiyelli kök hücreler, ilgili hücre hattının tüm hücre tiplerine dönüşebilir. Bu hücreler, pluripotent kök hücrelerden daha yüksek bir farklılaşma derecesine ulaştıkları için, artık kendilerini diğer tüm vücut hücrelerine dönüştürme yeteneğine sahip değiller.
Hayvan ve insan organizmalarında, farklılaşma süreci bir belirleme ile ilişkilidir. Belirleme, bir kez alındığında, hücre hatlarının daha da gelişmesinin epigenetik yollarla aktarıldığı bir uzmanlaşmanın kurulmasını açıklar. Elbette, önceden farklılaştırılmış hücreler, tespitlerinin bir parçası olarak karşılık gelen hücre çizgisinin hücrelerine daha da farklılaşacaktır.
Her bir hücrenin tüm genetik bilgisi aynı olsa da, gen ekspresyonu yoluyla hücre tipine bağlı olarak farklı şekilde çağrılır. Bu, diğer şeylerin yanı sıra, örneğin bir karaciğer hücresinde, yalnızca karaciğer fonksiyonu için genetik bilginin kodunun çözüldüğü ve diğer tüm bilgilerin okunmadan kaldığı anlamına gelir.
Farklılaşma, çeşitli iç veya dış faktörlerden etkilenir. Hormonlar ve büyüme faktörleri önemli bir rol oynar. Komşu hücrelere hücre teması da farklılaşmanın yönünü belirler.
Belirli koşullar altında bir transdeterminasyon meydana gelebilir. Hücre belirlemesi değiştirilir. Bu özellikle yara iyileşmesinde önemlidir. Hücreler daha sonra zaten farklılaşmışsa, bu durumlarda farklılaşmalarını kaybederler ve yeniden farklılaşırlar. Ancak bu süreç bozulursa kanser meydana gelebilir.
Organizmanın tek tip bir biyolojik sistem olarak işlev görmesi için farklılaşma şarttır.
Hastalıklar ve rahatsızlıklar
Bununla birlikte, hücre farklılaşması bağlamında, embriyojenez sırasında organ malformasyonlarına yol açabilen rahatsızlıklar meydana gelebilir. Çeşitli organ displazilerine sahip bazı genetik hastalıklar vardır. İç organlardaki malformasyonlara ek olarak, dış görünüm genellikle uyumsuzdur.
Bununla birlikte, organ malformasyonlarının genetik olmayan nedenleri de vardır. Bir örnek, amniyotik sıvının yokluğunda renal agenezidir. İnsan embriyosu yalnızca amniyotik sıvının içinde gelişebildiğinden, buradaki boşluk eksikliği, hatalı organ farklılaşmasına yol açar, bu nedenle diğer organ ve dokular da etkilenir.
İlaçlar ayrıca embriyojenez sırasında farklılaşma sürecini bozabilir. İyi bilinen bir örnek, hamileliğin erken döneminde fetüsün büyüme gelişimine zarar veren yatıştırıcı Contergan'dır. Bu, 1961'de sözde Contergansandal ile halka açıldı.
Bununla birlikte, halihazırda farklılaşan hücrelerin farklılaşıp kontrolsüz bir şekilde çoğalması da olabilir. Kanserli durum budur. Hücreler ne kadar farklılaşırsa, tümör o kadar kötü huyludur. Daha önce de belirtildiği gibi, hücre büyümesine daha fazla ihtiyaç duyulduğunda bazı durumlarda farklılaşma gereklidir. Bu, diğer şeylerin yanı sıra yara iyileşmesi durumudur. Bununla birlikte, bu süreçlerde, farklılaşmayı hücrelerin farklılaşması izler. Ancak farklılaşma başarısız olursa, kanser gelişir.
Hücrelerdeki somatik mutasyonlar, farklılaşmayı etkileyen genleri de etkileyebilir. Bu nedenle, kansere yakalanma olasılığı yaşam boyunca artar.
