Diferentseerumine
Raku diferentseerumine on protsess, mille käigus vähem spetsialiseerunud rakk muutub spetsialiseeritumaks rakutüübiks. See on osa arengubioloogiast. Erinevates kudedes on rakkude sees erinevaid organelle.
Mitmesuguseorganismi arengu käigus toimub diferentseerumine mitu korda. Organism muutub ühest tsütotist keeruliseks kudede ja rakutüüpide süsteemiks. Diferentseerumine on tavaline protsess ka täiskasvanutel: täiskasvanud tüvirakud jagunevad, et luua täielikult diferentseerunud tütarrakke kudede parandamise ja normaalse rakkude liikumise ajal.
Diferentseerumine muudab oluliselt raku suurust, kuju, ainevahetuse aktiivsust ja reageerimisvõimet signaalidele. Need muutused on suures osas tingitud geeniekspressiooni muutustest. Mõningate eranditega ei kaasne rakkude diferentseerumine peaaegu kunagi muutusi DNA järjestuses endas. See hõlmab paljude geenide väljalülitamist, mida konkreetses koes ei vajata. Seega võivad erinevate kudede rakud olla väga erinevate füüsikaliste omadustega, kuigi nende genoom on sama.
Raku võimekus on raku võime diferentseeruda teisteks rakutüüpideks. Raku, mis on võimeline diferentseeruma paljudeks rakutüüpideks, nimetatakse pluripotentseks. Selliseid rakke nimetatakse loomadel tüvirakkudeks ja kõrgematel taimedel meristeemilisteks rakkudeks. Raku, mis on võimeline diferentseeruma kõikideks rakutüüpideks, nimetatakse totipotentseks. Imetajatel on totipotentsed ainult tüvirakud ja varased embrüonaalsed rakud, samas kui taimedel võivad lihtsate laboratoorsete meetoditega muutuda totipotentseteks paljud diferentseerunud rakud.
Tüvirakkude diferentseerumine
Küsimused ja vastused
K: Mis on rakkude diferentseerumine?
V: Raku diferentseerumine on protsess, mille käigus vähem spetsialiseerunud rakk muutub spetsialiseeritumaks rakutüübiks. See on osa arengubioloogiast ja toimub mitmel korral hulkraksete organismide arengu käigus.
K: Kuidas mõjutab rakkude diferentseerumine raku omadusi?
V: Diferentseerumine muudab oluliselt raku suurust, kuju, ainevahetuse aktiivsust ja reageerimisvõimet signaalidele. Need muutused on suures osas tingitud pigem geeniekspressiooni kui DNA järjestuse muutustest.
K: Mis on raku potentsiaal?
V: Raku võimekus on raku võime diferentseeruda teist tüüpi rakkudeks. Pluripotentsed rakud võivad diferentseeruda paljudeks erinevateks liikideks, samas kui totipotentsed rakud võivad diferentseeruda kõikideks liikideks. Imetajatel on totipotentsed ainult tüsedad ja varased embrüonaalsed rakud, samas kui taimedel võivad paljud diferentseerunud rakud muutuda laboratoorse tehnikaga totipotentseteks.
K: Millist rolli mängivad tüvirakud rakkude diferentseerumises?
V: Tüvirakud on pluripotentsed rakud, millel on võime diferentseeruda paljudeks erinevateks tütarrakkudeks kudede parandamise või täiskasvanute normaalse rakkude liikumise ajal. Neil on oluline roll ka arengus, kuna nad jagunevad mitu korda, et moodustada keerukaid koesüsteeme ja rakkude sees mitmesuguseid organelle.
K: Kuidas muutub geeniekspressioon rakkude diferentseerumise ajal?
V: Geeniekspressioon muutub rakkude diferentseerumise ajal märkimisväärselt, kuna teatavad geenid, mida ei ole teatud kudede jaoks vaja, lülitatakse välja, samas kui teised võivad aktiveeruda või ekspresseeruda erinevalt sõltuvalt konkreetse moodustatava koe või organelli vajadustest. Selle tulemuseks on füüsilised erinevused eri liiki kudede vahel, hoolimata sellest, et nende genoomid on identsed.
K: Kas loomade tüvirakkude ja taimede meristeemiliste rakkude vahel on mingi erinevus?
V: Jah, loomade tüvirakud on pluripotentsed, samas kui taimede meristemaatilised rakud võivad muutuda totipotentseks lihtsate laboratoorsete tehnikate abil, mis võimaldavad neil vajaduse korral diferentseeruda igat tüüpi tütarrakkudeks.
