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動植物における細胞分化
の 細胞分化 それは有機体の多能性細胞がある特定の特性に達する漸進的な現象です。それは開発プロセスの間に起こり、そして物理的および機能的変化が証明されます。概念的には、分化は三段階で起こる：決定、適切な分化および成熟.
これらの3つの言及されたプロセスは有機体で絶えず起こります。決定の第一段階では、胚内の多能性細胞の、定義された種類の細胞への割り当てが行われます。例えば、神経細胞または筋肉細胞。分化において、細胞は系統の特徴を発現し始める.
最後に、成熟はプロセスの最後の段階で起こり、そこでは成熟した生物に特徴の出現をもたらす新しい特性が獲得される。.
細胞分化は、ホルモン、ビタミン、特定の因子そしてさらにはイオンを含む一連のシグナルによって非常に厳密かつ正確な方法で調節されるプロセスです。これらの分子は細胞内のシグナル伝達経路の始まりを示します.
細胞分裂と分化の過程の間に矛盾が生じる可能性があります。したがって、開発は増殖が分化を引き起こすのをやめなければならないポイントに達する.
索引
- 1一般的な特徴
- 2動物における細胞分化
- 2.1遺伝子のオンとオフ
- 2.2異なる細胞型を生み出すメカニズム
- 2.3細胞分化モデル：筋肉組織
- 2.4マスター遺伝子
- 3植物における細胞分化
- 3.1メリステマ
- 3.2オーキシンの役割
- 4動植物の違い
- 5参考文献
一般的な特徴
細胞分化の過程は、所与の系統における細胞の形態、構造および機能の変化を含む。さらに、それは細胞が持つことができるすべての潜在的な機能の減少を意味します.
変化は、これらのタンパク質と特定のメッセンジャーRNAとの間の重要な分子によって支配されています。細胞分化は、特定の遺伝子の制御された示差的発現の産物である.
分化の過程は初期遺伝子の喪失を意味しない。何が起こるかは、発生過程を経ている細胞内の遺伝子機構の特定の場所での抑制です。細胞は約30,000個の遺伝子を含みますが、約8,000または10,000個しか発現しません.
上記の説明を例示するために、以下の実験が提案された：核は、両生類の体からすでに分化した細胞（例えば、腸粘膜の細胞）から採取され、そしてその核が予め抽出されたカエルの胚珠に移植される。.
新しい核は完璧な条件で新しい有機体を作るために必要な情報をすべて持っています。つまり、分化過程を経ても腸粘膜の細胞は遺伝子を失っていないのです。.
動物における細胞分化
開発は受精から始まります。胚の発生過程で桑実胚の形成が起こると、細胞は全能性と見なされ、それらが生物体全体を形成することができることを示します。.
時間の経過とともに、桑実胚は胞胚になり、細胞は多能性と呼ばれるようになります。なぜならそれらは生物の組織を形成することができるからです。それらは胚体外組織を生じさせることができないのでそれらは完全な生物を形成することはできない。.
組織学的には、有機体の基本的な組織は、上皮組織、結合組織、筋肉組織、神経組織です。.
さらに移動すると細胞は多能性になります。成熟細胞と機能性細胞に分化するからです。.
動物 - 特に後生動物 - では、前後軸のセグメントの同一性を制御しながら、体構造の特定のパターンを定義する一連の遺伝子のおかげで、集団の個体発生を統一する遺伝子開発の共通の経路があります。動物の.
これらの遺伝子は、DNA結合アミノ酸配列を共有する特定のタンパク質をコードしています（遺伝子内のホメオボックス、タンパク質内のホモドメイン）。.
遺伝子のオンとオフ
DNAは化学物質によって、または遺伝子の発現に影響を与える（誘導するかまたは抑制する）細胞メカニズムによって修飾することができる.
クロマチンには、その発現の有無に応じて分類される2種類のクロマチンがあります。ユークロマチンとヘテロクロマチンです。 1つはゆるい方法で編成され、その遺伝子は発現され、2つ目はコンパクトな編成を持ち、転写機構へのアクセスを妨げる.
細胞分化過程において、その特定の系統に必要ではない遺伝子は、ヘテロクロマチンからなるドメインの形で沈黙化されることが提案されている。.
異なる細胞型を作り出すメカニズム
多細胞生物では、細胞質因子の分離や細胞コミュニケーションなど、発生過程でさまざまな種類の細胞を産生する一連のメカニズムがあります。.
細胞質因子の分離は、細胞分裂の過程におけるタンパク質やメッセンジャーRNAなどの要素の不等分離を含む.
一方、隣接する細胞間の細胞間コミュニケーションは、いくつかの細胞型の分化を促進する可能性があります。.
そのようなプロセスは、それらが頭部領域の外胚葉に出会い、レンズプレートを形成する肥厚化を引き起こすときに、眼科用小胞の形成において起こる。これらは内側の領域に折り畳まれてレンズを形成します.
細胞分化モデル：筋肉組織
文献で最もよく説明されているモデルの1つは、筋肉組織の発達です。この組織は複雑で、その機能が収縮である複数の核を持つ細胞で構成されています.
間葉系細胞は筋原性細胞を生じさせ、それは次に成熟骨格筋組織を生じさせる.
この分化過程が始まるためには、細胞周期のS期を妨げ、変化を引き起こす遺伝子刺激物質として働く特定の分化因子が存在しなければなりません。.
これらの細胞がシグナルを受け取ると、細胞分裂過程を経ることができない筋芽細胞への転換を開始します。筋芽細胞は、アクチンやミオシンタンパク質をコードするものなど、筋肉収縮に関連する遺伝子を発現します。.
筋芽細胞は互いに融合し、複数の核を有する筋管を形成することができる。この段階では、トロポニンやトロポミオシンなどの収縮に関連する他のタンパク質の産生が起こります。.
核がこれらの構造の周辺部分に向かって移動すると、それらは筋繊維と見なされます。.
記載されているように、これらの細胞は筋肉収縮に関連するタンパク質を有するが、ケラチンまたはヘモグロビンのような他のタンパク質を欠く.
マスター遺伝子
遺伝子における差次的発現は「マスター遺伝子」の制御下にある。これらは核に見られ、他の遺伝子の転写を活性化します。その名前が示すように、それらの機能を指示する他の遺伝子を制御するための責任がある重要な要素です。.
筋肉分化の場合、特定の遺伝子は筋肉収縮に関与する各タンパク質をコードするものであり、マスター遺伝子は MyoD そして Myf5.
調節マスター遺伝子が存在しない場合、より低い遺伝子は発現されない。対照的に、マスター遺伝子が存在するとき、標的遺伝子の発現は強制される.
とりわけ、ニューロン、上皮細胞、心臓細胞の分化を指示するマスター遺伝子があります.
植物における細胞分化
動物の場合と同様に、植物の発達は種子内の接合体の形成から始まります。最初の細胞分裂が起こると、2つの異なる細胞が発生します.
植物発生の特徴の１つは、胚の特徴を有する細胞の連続的存在のおかげで生物の連続的成長である。これらの地域は分裂組織として知られており、永続的な成長の臓器です。.
分化経路は、植物に存在する3つの組織系を生じさせる：真皮組織を含む原胚葉、基本的な分裂組織および代用物.
製品は、木部（水と溶解塩の輸送体）と師部（糖類やアミノ酸などの他の分子の輸送体）によって形成される、植物の血管組織の起源となります。.
分裂組織
分裂組織は茎と根の先端に位置しています。したがって、これらの細胞は分化し、植物を構成する様々な構造（葉、花など）を生み出します。.
花の構造の細胞分化は、発達の決まった瞬間に起こり、そして分裂組織は「花序」になり、それが今度は花の分裂組織を形成する。ここからセパール、花びら、おしべとカーペットから成る花の部分が生じます.
これらの細胞は、小さいサイズ、直方体形状、薄くて柔軟性のある細胞壁、および高密度で多数のリボソームを有する細胞質を有することを特徴とする。.
オーキシンの役割
植物ホルモン、特にオーキシンは細胞分化の現象において役割を果たします。.
このホルモンは茎の血管組織の分化に影響を与えます。実験は、創傷におけるオーキシンの適用が血管組織の形成をもたらすことを示した。.
同様に、オーキシンは血管形成層細胞の発達の刺激に関連しています.
動植物の違い
植物や動物における細胞の分化と発達の過程は同じようには起こりません.
動物では、生物がそれらを特徴付ける三次元立体配座を獲得するように、細胞および組織の移動が起こらなければならない。さらに、細胞の多様性は動物の方がはるかに大きい.
対照的に、植物は個人の人生の初期の段階でのみ成長期を持ちません。彼らは野菜の一生のために彼らのサイズを増やすことができます.
参考文献
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