Bunková diferenciácia
Diferenciácia buniek je proces, pri ktorom sa z menej špecializovanej bunky stáva špecializovanejší typ bunky. Je súčasťou vývojovej biológie. Rôzne tkanivá majú vo vnútri buniek rôzne druhy organel.
K diferenciácii dochádza mnohokrát počas vývoja mnohobunkovéhoorganizmu. Organizmus sa mení z jedinej zygoty na komplexný systém tkanív a typov buniek. Diferenciácia je bežným procesom aj u dospelých: dospelé kmeňovébunky sa delia a vytvárajú plne diferencované dcérske bunky počas opravy tkanív a počas bežnej výmeny buniek.
Diferenciácia výrazne mení veľkosť, tvar, metabolickú aktivitu a reakciu bunky na signály. Tieto zmeny sú z veľkej časti spôsobené zmenami v expresii génov. Až na niekoľko výnimiek diferenciácia buniek takmer nikdy nezahŕňa zmenu samotnej sekvencie DNA. Zahŕňa však vypnutie mnohých génov, ktoré nie sú v danom tkanive potrebné. Bunky v rôznych tkanivách tak môžu mať veľmi odlišné fyzické vlastnosti napriek tomu, že majú rovnaký genóm.
Potencia bunky je schopnosť bunky diferencovať sa na iné typy buniek. Bunka, ktorá je schopná diferencovať sa na mnoho typov buniek, sa nazýva pluripotentná. Takéto bunky sa nazývajú kmeňové bunky u živočíchov a meristematické bunky u vyšších rastlín. Bunka, ktorá je schopná diferencovať sa na všetky typy buniek, sa nazýva totipotentná. U cicavcov sú totipotentné len zygota a rané embryonálne bunky, zatiaľ čo u rastlín sa jednoduchými laboratórnymi technikami môžu totipotentnými stať mnohé diferencované bunky.
Diferenciácia kmeňových buniek
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to bunková diferenciácia?
Odpoveď: Bunková diferenciácia je proces, pri ktorom sa z menej špecializovanej bunky stáva špecializovanejší typ bunky. Je súčasťou vývojovej biológie a vyskytuje sa mnohokrát počas vývoja mnohobunkového organizmu.
Otázka: Ako bunková diferenciácia ovplyvňuje vlastnosti bunky?
Odpoveď: Diferenciácia výrazne mení veľkosť, tvar, metabolickú aktivitu a reakciu bunky na signály. Tieto zmeny sú zväčša spôsobené zmenami v expresii génov, a nie samotnou sekvenciou DNA.
Otázka: Čo je to potencia bunky?
Odpoveď: Potencia buniek je schopnosť bunky diferencovať sa na iné typy buniek. Pluripotentná bunka sa môže diferencovať na mnoho rôznych typov, zatiaľ čo totipotentné bunky sa môžu diferencovať na všetky typy. U cicavcov sú totipotentné len zygoty a rané embryonálne bunky, zatiaľ čo u rastlín sa pomocou laboratórnych techník môžu totipotentnými stať mnohé diferencované bunky.
Otázka: Akú úlohu zohrávajú kmeňové bunky pri diferenciácii buniek?
Odpoveď: Kmeňové bunky sú pluripotentné bunky, ktoré majú schopnosť diferencovať sa na mnoho rôznych typov dcérskych buniek počas opravy tkanív alebo normálnej výmeny buniek u dospelých. Hrajú tiež dôležitú úlohu vo vývoji, pretože sa viackrát delia a vytvárajú zložité systémy tkanív a rôzne druhy organel vo vnútri buniek.
Otázka: Ako sa mení expresia génov počas diferenciácie buniek?
Odpoveď: Expresia génov sa počas bunkovej diferenciácie výrazne mení, pretože niektoré gény, ktoré nie sú potrebné pre konkrétne tkanivá, sa vypnú, zatiaľ čo iné sa môžu aktivovať alebo exprimovať inak v závislosti od potrieb konkrétneho tkaniva alebo organely, ktorá sa tvorí. To vedie k fyzickým rozdielom medzi rôznymi druhmi tkanív napriek tomu, že majú identické genómy.
Otázka: Existuje nejaký rozdiel medzi živočíšnymi kmeňovými bunkami a meristematickými bunkami rastlín?
Odpoveď: Áno, živočíšne kmeňové bunky sú pluripotentné, zatiaľ čo rastlinné meristematické bunky sa môžu stať totipotentnými pomocou jednoduchých laboratórnych techník, ktoré im v prípade potreby umožňujú diferencovať sa na všetky typy dcérskych buniek.
