Transdetermination

A Transdetermination A biológia a megkülönböztetett testsejt átprogramozását jelenti, általában a testsejtek megkülönböztetésének folyamata a megtermékenyített petesejtből a teljesen kifejlett szervezetbe visszafordíthatatlan. Bizonyos körülmények között azonban a differenciálódásában meghatározott sejtet lehet újraprogramozni.

Mi az átdeterminálás?

Az átdetermináció azt jelenti, hogy az egyik meghatározott állapotból egy másikba meghatározott állapotba kerül.A biológiában az átdeterminációt egy már differenciált testsejt átprogramozása egy másik differenciált testsejtté alakítja.

Az emberek és a legtöbb többsejtű állat esetében az organizmusok fejlődése a megtermékenyített petesejttel kezdődik. Az egész szervezet ebből az első sejtből fejlődik ki. Ahogy a sejtek megosztódnak, az egyes sejtek egyre inkább differenciálódnak vagy specializálódnak az embriogenezis során. Így fejlődik a szervek. A májsejtek például ugyanazzal a genetikai információval rendelkeznek, mint a szívsejtek. Mindkét sejttípus esetében azonban a szükséges genetikai információkat a különböző génekből nyerik ki.

A differenciálás részeként bizonyos géneket a hisztonok metilezése vagy módosítása révén állítanak le. A differenciálás abban az esetben zajlik, amikor a különféle géneket kikapcsoljuk a sejtvonalról a sejtvonalra.

A transzdetermináció során az inaktív gének újraaktiválódnak, és az előzőleg aktivált gének ismét inaktívak. Példa erre a bőrsejtek komplex átalakulása májsejtekké.

Funkció és feladat

A megtermékenyített petesejt a szervezet első sejtje. Ez az összes későbbi erősen differenciált sejt eredeti őssejtje. Az első nyolc sejttel együtt totipotens őssejtnek nevezik. Ezek az első sejtek még mindig teljesen megkülönböztethetetlenek és mindegyik független organizmássá fejlődik.

A nyolcadik sejtosztódás után pluripotens vagy embrionális őssejtek alakulnak ki. Ezek továbbra is mind a három csíraréteg sejtjeivé alakulhatnak (ektoderm, mezoderm, endoderm). De elvesztették azon képességüket, hogy független organizmusokká fejlődjenek.

A további fejlődés a postembryonic őssejtekhez vezet, amelyeket a fejlődési státustól függően magzati, újszülött és felnőtt őssejtekre osztunk. A postembryonic őssejtek már különböző sejtvonalakat képviselnek, amelyek bizonyos szervrendszerekké alakulhatnak át. Ők továbbra is megkülönböztetési potenciállal rendelkeznek, amely azonban csak bizonyos sejttípusokhoz kapcsolódik. Többpotenciális őssejteknek nevezik őket. Például az idegi őssejtek még mindig átalakulhatnak idegsejtek különböző formáivá, de már nem vérsejtekké.

A transzdifferenciálódás vagy a sejtek transzdesztinálása lehetséges. Vitatott azonban, hogy egy teljesen differenciált testsejt átprogramozható-e. Ehhez ezer gén expresszióját egyidejűleg kell aktiválni, és több ezer más gént egyidejűleg inaktiválni, például ahhoz, hogy a bőrsejtet izomsejtré alakítsák. Eddig azt feltételezték, hogy csak felnőtt őssejtek képesek ezt megtenni. Megkülönböztetési potenciáljuk még a leveleken túl is van.

Az átprogramozás általában két lépésben történik. Mindenekelőtt a sejt differenciálódása figyelhető meg. A sejtosztódás után a differenciálás megismétlődik más irányban. Az ilyen átértékelésre a szervezetben kerül sor, például a sebgyógyulás során. A gyógyulási folyamathoz szükséges sejttípusok széles választéka fejlődik felnőtt őssejtekből.

A gyógyászat szempontjából valószínűleg a jövőben kiváló kilátások vannak a mai átültetési technológia alternatívájaként. Ily módon a beteg szerveket közvetlenül a saját felnőtt őssejtükből lehet termeszteni. Az elutasító reakciók korlátozására szolgáló, éven át tartó kábítószer-kezelés a múlté lenne. A sejttenyészetek különféle in vitro kísérleteiben növekedési faktort használtunk a sejtek differenciálódásának és újra differenciálódásának meghatározására.

Az őssejtkutatás részeként felfedezték, hogy az őssejtek helyettesíthetik a szívroham során elpusztult sejteket. Az eredmények azonban azt is sugallják, hogy a gyógyulás nem a transz-meghatározott sejtekkel történő helyettesítésen, hanem a sejtnövekedés és a sejtek differenciálódási folyamatainak stimulálásán alapul. A felnőtt őssejtek a porc és a csontok regenerációjában is bizonyítják magukat.

Betegségek és betegségek

Az átértelmezés kapcsán ismételten súlyos betegségek fordulnak elő. A rák kialakulása a testsejtek differenciálódásán alapul. A sejten belüli változások differenciálatlan sejtosztódáshoz vezethetnek, amely áttétek kialakulása révén az egész testet lefedheti. Ennek okai lehetnek szomatikus mutációk, vírusok vagy a kontroll sejtprofilációk a gyógyulási folyamatok során.

A differenciálás gyors lehet. Vannak olyan rákos formák is, amelyekben a daganat hosszú ideig differenciált marad. A differenciálódás fázisa után azonban nincs további differenciálás. Az osztó sejtek degenerálódtak és minden egyes sejtosztódás után távolabb kerülnek kiindulási állapotuktól.

A genetikai információ szintén állandó változásnak van kitéve. Például a sebgyógyulás egy természetes folyamat, amely átértékelésen alapul. Itt a felnőtt őssejtek differenciált bőrsejtekké, kötőszövet-sejtekké vagy más típusú sejtekké alakulnak, ritka esetekben azonban az állandó sejtosztódás során rosszindulatú daganat alakul ki.

Ugyanez történhet immunreakciók után. A limfómák egyebek mellett az immunrendszer kifejeződései, amelyek ellenőrzés alól kikerültek.