Pagrindinis skirtumas – kamieninės ląstelės ir diferencijuotos ląstelės
Daugialąsčiai organizmai vystosi per skirtingus vystymosi procesus. Vystymosi pagrindas yra diploidinis (2n) zigotas, kuris susidaro apvaisinimo būdu. Zigota toliau dalijasi ir diferencijuojasi. Kamieninės ląstelės yra nediferencijuotos biologinės ląstelės, kurios nėra specializuotos jokiai konkrečiai funkcijai, bet turi galimybę diferencijuotis į specializuotas ląsteles, o diferencijuotos ląstelės yra ląstelių, kurios buvo paveiktos unikalių epigenetinių modifikacijų ir kurios atlieka specialias funkcijas organizme, tipas. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp kamieninių ląstelių ir diferencijuotų ląstelių.
Kas yra kamieninės ląstelės?
Kamieninės ląstelės gali būti apibrėžtos kaip nediferencijuotos biologinės ląstelės, kurios nėra specializuotos jokiai konkrečiai funkcijai. Kamieninės ląstelės turi galimybę diferencijuotis į specializuotas ląsteles ir per mitozę sukelti daugiau kamieninių ląstelių. Kamieninės ląstelės dažniausiai randamos daugialąsčiuose organizmuose. Ankstyvojo gyvenimo metu ir kūno augimo metu jie turi galimybę išsivystyti į daugybę ląstelių tipų. Todėl dalijantis kamieninėms ląstelėms ji gali arba tapti kitu specializuotu ląstelių tipu, arba likti kaip kamieninė ląstelė.
Yra dvi unikalios kamieninių ląstelių savybės, padedančios atskirti nuo kitų ląstelių. Pirma, tai yra nespecializuotos ląstelės, kurios gali atsinaujinti per ląstelių dalijimąsi net po tam tikro neveiklumo laikotarpio. Pavyzdžiui, tokiuose organuose kaip kaulų čiulpai reguliariai dalijasi kamieninėmis ląstelėmis, kad būtų atstatyti ir pakeisti pažeisti audiniai. Antra, jie turi galimybę išsivystyti į audinius arba organams būdingas ląsteles. Kamieninės ląstelės specializuotomis sąlygomis dalijasi tokiuose organuose kaip širdis ir kt.
Kamieninės ląstelės turi keletą diferenciacijos galimybių. Jie gali būti suskirstyti į totipotentinius, pluripotentinius ir daugiapotencinius. Totipotentinės kamieninės ląstelės gali diferencijuotis į embrioninių ląstelių tipus. Tokios ląstelės gaminamos susiliejus kiaušiniui ir spermai. Taigi galima sukurti gyvybingus organizmus. Pluripotentinės kamieninės ląstelės gaminamos iš totipotentinių ląstelių ir gali diferencijuotis į beveik visų tipų ląsteles, be to, jos gaunamos iš trijų gemalo sluoksnių. Daugiapotentės kamieninės ląstelės gali diferencijuotis į kelias tos pačios šeimos ląsteles.
01 paveikslas: kamieninės ląstelės
Šiuo metu tyrimams naudojamos dviejų tipų kamieninės ląstelės: embrioninės kamieninės ląstelės ir suaugusiųjų kamieninės ląstelės / somatinės kamieninės ląstelės. Embrioninės kamieninės ląstelės yra ląstelės, kurios yra blastocistoje ir embrione 3–5 dienas po apvaisinimo. Jie yra pluripotentiški, todėl visi trijų gemalo sluoksnių dariniai yra sukurti per embrionines kamienines ląsteles. Suaugusiųjų arba somatinės kamieninės ląstelės yra kamieninės ląstelės, kurios atkuria ir palaiko pažeistus audinius. Dauguma suaugusiųjų kamieninių ląstelių yra multipotentinės, o pluripotentinės kamieninės ląstelės randamos retai. Kaulų čiulpai yra suaugusiųjų kamieninių ląstelių, kurios naudojamos keliems gydymo būdams, pavyzdys.
Kas yra diferencijuotos ląstelės?
Diferencijuotos ląstelės yra tam tikros rūšies ląstelės, kurios buvo paveiktos unikalių epigenetinių modifikacijų, priklausomai nuo audinio ir reaguojant į aplinkos ir vystymosi dirgiklius. Ląstelių diferenciacijos požiūriu tai yra procesas, kurio metu mažiausiai specializuotos ląstelės paverčiamos labiau specializuotų ląstelių tipų būsena. Ląstelių diferenciacija laikoma pagrindiniu vystymosi biologijos aspektu. Dėl ląstelių diferenciacijos skirtingi kūno audiniai aprūpinami skirtingų tipų ląstelėmis. Ląstelių diferenciaciją sukelia daugialąsčio organizmo vystymosi pradžia. Apvaisinimo metu moteriškoji lytinė ląstelė susilieja su vyriška gameta, dėl kurios susidaro zigota, kuri yra diploidinėje (2n) stadijoje.
Zigota yra pagrindinis ląstelių diferenciacijos š altinis. Čia sudėtingiausi kūno audiniai išsivysto per ląstelių diferenciaciją. Skirtingai nuo kamieninių ląstelių, kurios yra nediferencijuotos, diferencijuotos ląstelės atlieka veiksmingesnę funkciją organizme. Ryšys tarp kamieninių ląstelių ir diferencijuotų ląstelių yra tas, kad diferencijuotos ląstelės gaminamos dalijant kamienines ląsteles į visiškai diferencijuotas dukterines ląsteles. Tai dažniausiai pasireiškia suaugusiems, kaip įprastas procesas audinių atstatymo procedūrų ir normalios ląstelių kaitos metu.
02 pav. Diagrama, rodanti, kaip diferencijuojamos embrioninės kamieninės ląstelės
Diferencijuotos ląstelės gaminamos tokiu aspektu, kai keičiasi nediferencijuotų ląstelių dydis ir forma. Taip pat ląstelių diferenciacija sukelia medžiagų apykaitos aktyvumo ir reakcijos į dirgiklius pokyčius. Ląstelių diferenciacija nesukelia DNR sekos pokyčių. Tačiau svarbu paminėti, kad ląstelių diferenciacija turi galimybę išjungti genus, kurie nėra būtini konkrečiam audiniui.
Kokie yra kamieninių ir diferencijuotų ląstelių panašumai?
- Tiek kamieninės ląstelės, tiek diferencijuotos ląstelės yra daugialąsčio organizmo vystymosi procese.
- Kamieninės ląstelės yra diferencijuojamos į skirtingas specializuotas ląsteles.
Kuo skiriasi kamieninės ir diferencijuotos ląstelės?
Kamieninės ląstelės prieš diferencijuotas ląsteles |
|
| Kamienines ląsteles galima apibrėžti kaip nediferencijuotas biologines ląsteles, kurios nėra specializuotos jokiai konkrečiai funkcijai, bet turi galimybę diferencijuotis į specializuotas ląsteles. | Diferencijuotos ląstelės – tai ląstelių tipai, kuriems buvo būdingos unikalios epigenetinės modifikacijos, priklausomai nuo audinio ir reaguojant į aplinkos ir vystymosi dirgiklius. |
| Specifinė funkcija | |
| Kamieninės ląstelės neturi konkrečios funkcijos. | Diferencijuoti langeliai turi specifinę funkciją. |
Santrauka – kamieninės ląstelės prieš diferencijuotas ląsteles
Apvaisinimo metu moteriškoji lytinė ląstelė susilieja su vyriška gameta, dėl kurios susidaro diploidinė zigota (2n). Daugialąsčio organizmo vystymosi stadijoje zigota dalijasi nuolat. Kamieninės ląstelės gali būti apibrėžtos kaip nediferencijuotos biologinės ląstelės, kurios nėra specializuotos tam tikrai funkcijai. Tačiau jie turi galimybę diferencijuotis į specializuotas ląsteles arba per mitozę sukelti daugiau kamieninių ląstelių. Šiuo metu tyrimams naudojamos dviejų tipų kamieninės ląstelės, jos žinomos kaip embrioninės kamieninės ląstelės ir suaugusiųjų/somatinės kamieninės ląstelės. Diferencijuotos ląstelės – tai ląstelių tipas, kuriam buvo pritaikytos unikalios epigenetinės modifikacijos, priklausomai nuo audinio ir reaguojant į aplinkos ir vystymosi dirgiklius. Diferencijuotos ląstelės atlieka svarbesnę funkciją nei kamieninės ląstelės. Tai yra skirtumas tarp kamieninių ląstelių ir diferencijuotų ląstelių.
