Клітинна спеціалізація (диференціювання)

Чому при однакових генах клітини одного організму відрізняються часом один від одного більше, ніж клітини різних видів, - за кольором, формою, розмірами і ще десяткам інших ознак?

Життєве призначення різних клітин теж різний: Одні розносять кисень по крові, інші виробляють в печінці жовч, а треті вистилають поверхню тіла і захищають організм від зовнішніх впливів. А тим часом всі ці клітини походять від однієї-єдиної, хто поклав початок всьому організму. Процес, в результаті якого нащадки однієї клітини стають відмінними один від одного, називається диференціюванням. Завдяки їй замість скупчення однакових клітин виникає складний організм з системою спеціалізованих тканин і органів.

Як правило, диференціювання настає після того, як клітина перестає ділитися. Але це не означає, що ділиться, недиференційована клітина ще не "знає", Ким вона стане. Наочно це видно в дослідах на клітинах, що ростуть в культурі тканини. Наприклад, м`язові клітини в таких умовах швидко зливаються, утворюючи подобу м`язів. Однак можна затримати цю диференціювання, змусивши клітини розмножуватися. Аналогічний досвід ставили з хрящовими і кістковими клітинами.

Клітини, що постали на шлях диференціювання, але зовні не проявили ще своєї спеціалізації, називаються детермінованими.

клітинне диференціювання

Хоча спеціалізовані органи і тканини з`являються вже в ембріональному розвитку організму, процес диференціювання може тривати протягом усього його життя. Так відбувається, наприклад, з клітинами крові - еритроцитами і лейкоцитами. Нові диференційовані клітини з`являються в крові весь час. Відбуваються вони від постійно присутніх в організмі недиференційованих стовбурових клітин. Після поділу деякі з їхніх нащадків диференціюються, а інші - так і залишаються стовбуровими клітинами.

Як відбувається диференціювання? Точної відповіді на це питання поки немає. Проте, ми знаємо, що в різному диференційованих клітинах працюють різні набори генів, а тому синтезуються різні білки. Так, наприклад, при утворенні еритроцитів в клітинах включаються гени, що забезпечують синтез гемоглобіну, в клітинах підшлункової залози ці гени не працюють, але зате активні гени травних ферментів і т. Д. Однак механізми включення і виключення генів до кінця поки невідомі.

Коли нормальна клітина перетворюється в ракову, вона зазвичай втрачає свою спеціалізацію і знову починає розмножуватися. Не виключено, що при цьому порушується регуляція поділу стовбурових клітин: всі їхні нащадки продовжують замість диференціювання ділитися як стовбурові. У цьому випадку важливо мати засіб, що змушує клітини диференціюватися. Проблема клітинної диференціювання чекає свого рішення.

Джерело: Енциклопедичний словник юного біолога. Укладач Аспиз М. Е. Видавництво "Педагогіка", Москва, 1985