5 yếu tố chính điều chỉnh sự khác biệt của tế bào

Một số yếu tố chính điều chỉnh sự biệt hóa tế bào như sau:

Một thực tế đã được khẳng định là các tế bào thực vật và động vật biệt hóa tế bào giữ lại tất cả các gen cần thiết để lập trình cho sự phát triển và biệt hóa hoặc một sinh vật hoàn chỉnh. Ngoài ra các tế bào biệt hóa chứa các loại protein khác nhau.

Nó có nghĩa là mô hình biểu hiện gen chịu trách nhiệm cho sự biệt hóa tế bào, tức là các gen khác nhau được thể hiện trong mỗi loại tế bào khác biệt. Vì một số lượng lớn các bước có liên quan giữa trình tự DNA (hoặc gen) và sự hình thành cuối cùng của một sản phẩm protein và protein chức năng, một số lượng lớn các cơ chế hoạt động trong việc kiểm soát biểu hiện gen.

1. Ảnh hưởng tế bào chất hoặc biệt hóa tế bào:

Ảnh hưởng chung của tế bào chất đến sự biệt hóa tế bào sớm đã được chứng minh bằng nhiều thí nghiệm với tế bào trứng.

(i) Trong trứng ốc, sự biệt hóa tế bào bị ảnh hưởng bởi thùy cực, đó là một phần nhô ra của tế bào chất ở cực thực vật của trứng. Nếu thùy này được phẫu thuật cắt bỏ, phôi sẽ phát triển khiếm khuyết chân, mắt và vỏ.

(ii) Trong trứng lưỡng cư, sự biệt hóa tế bào bị ảnh hưởng bởi lưỡi liềm xám. Nếu lưỡi liềm xám bị tổn thương do chích phôi phát triển hệ thần kinh bất thường.

Tế bào chất ảnh hưởng và kiểm soát hành vi của các gen hạt nhân và sự biệt hóa của tế bào. Sự kiểm soát có thể ở mức độ phiên mã của tế bào. Sự kiểm soát có thể ở mức độ phiên mã của mRNA, sự trưởng thành của mRNA được phiên mã, dịch mRNA trong tế bào chất, sự sẵn có của tRNA, ribosome, các yếu tố khởi đầu hoặc bởi sự hiện diện của các enzyme kiểm soát tổng hợp protein hoặc làm suy giảm mRNA. Ngay cả sau khi tổng hợp protein, các sự kiện sao chép bài cũng có thể bị ảnh hưởng bởi tế bào chất của tế bào và đến lượt nó có thể dẫn đến sự biệt hóa của tế bào chất của tế bào.

2. Protein quay vòng:

Quá trình biểu hiện và điều hòa gen không dừng lại ở quá trình tổng hợp protein. Các protein phải chịu sự đảo lộn, tức là phân hủy và tái tổng hợp. Nó có nghĩa là số lượng protein cụ thể có trong một tế bào ảnh hưởng đến sự biệt hóa tế bào. Ví dụ, khi các tế bào gan tiếp xúc với hormone cortisone steroid, số lượng enzyme tryptophan pyrrolase trong gan tăng gấp 10 lần nhưng arginase chỉ tăng nhẹ.

3. Tương tác giữa tế bào và tế bào:

Trong các sinh vật đa bào, sự biệt hóa tế bào không xảy ra trong sự cô lập mà do sự tương tác giữa tế bào với tế bào, tức là các tế bào ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất và biệt hóa của nhau. Sự thay đổi hình dạng của các tế bào, thay đổi vị trí và sự kết dính của tế bào-tế bào đều ảnh hưởng đến sự biệt hóa tế bào.

4. Cảm ứng phôi thai:

Khi các tế bào từ một khu vực của phôi được cấy vào một khu vực khác, việc cấy ghép hoặc ghép sẽ phân biệt theo các bộ điều chỉnh hóa học của các tế bào xung quanh hoặc nó làm cho các tế bào xung quanh phân biệt dưới ảnh hưởng của nó.

Ví dụ, nếu các tế bào thường được định sẵn trở thành mô thần kinh được loại bỏ khỏi dạ dày sớm và được cấy vào một phôi lưỡng cư khác trong một khu vực được định sẵn để phát triển thành biểu bì, tế bào ghép sẽ biệt hóa thành tế bào biểu bì thay vì mô thần kinh. Tương tự như vậy, các tế bào biểu bì tương lai được ghép vào khu vực thần kinh giả định phân biệt thành mô thần kinh.

Khi vật liệu từ môi lưng của phôi nang từ một dạ dày được ghép vào một vị trí khác trong một dạ dày khác, vật liệu phôi bào được ghép đã kích hoạt sự hình thành của một dây thần kinh bổ sung và notochord của toàn bộ phôi mới được nối với phôi chủ.

Hiện tượng này được mô tả là cảm ứng phôi hoặc cảm ứng phôi sơ cấp. Trong cảm ứng phôi thứ cấp, một nhóm các tế bào tạo ra một nhóm tế bào lân cận để phân biệt theo một hướng cụ thể. Ví dụ, trong mắt đang phát triển, sự khác biệt của ống kính được gây ra bởi sự tiếp xúc giữa các tế bào thấu kính tiềm năng và ngoại tiết quá mức.

5. Hormone:

Trong cảm ứng sơ cấp và thứ cấp, sự tương tác là giữa các tế bào được đặt gần nhau. Tuy nhiên, các tế bào cách nhau bởi khoảng cách lớn cũng tương tác với nhau. Các tín hiệu hóa học là kích thích tố hoặc tăng trưởng. Một số hormone ảnh hưởng đến sự phát triển của một số tế bào trong khi hormone giới tính kích thích sự biệt hóa của các cơ quan sinh dục.