การเปลี่ยนแปลง

การเปลี่ยนแปลง ในทางชีววิทยานับเป็นการเปลี่ยนจากสภาวะที่แตกต่างไปสู่สภาวะที่แตกต่างอย่างมาก กระบวนการนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษในระหว่างการพัฒนาเซลล์ไข่ที่ปฏิสนธิให้เป็นสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์ การรบกวนในกระบวนการสร้างความแตกต่างอาจนำไปสู่โรคร้ายแรงเช่นมะเร็งหรือความผิดปกติ

อะไรคือความแตกต่าง?

ความแตกต่างทางชีวภาพเป็นเรื่องเกี่ยวกับความเชี่ยวชาญของเซลล์ต้นกำเนิดที่ไม่แตกต่างไปสู่เซลล์ของร่างกายที่แตกต่างกัน กระบวนการเหล่านี้มีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในระหว่างการกำเนิดตัวอ่อนและการเจริญเติบโตที่ตามมา กระบวนการสร้างความแตกต่างยังมีความสำคัญต่อการบำรุงรักษาการทำงานของร่างกายในสิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้ใหญ่

ในขั้นต้นเซลล์ต้นกำเนิดที่ไม่แตกต่างยังคงมีความสามารถในการเปลี่ยนเป็นเซลล์อื่น ๆ ของร่างกาย ในกระบวนการนี้เซลล์ร่างกายเฉพาะทางเกิดขึ้นจากกระบวนการสร้างความแตกต่างหลายอย่างซึ่งก่อตัวเป็นอวัยวะต่างๆและในที่สุดก็สูญเสียความสามารถในการแบ่งตัว

เซลล์ต้นกำเนิดมีหลายประเภท ที่เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิด totipotent ยังคงสามารถเปลี่ยนตัวเองให้เป็นสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์ได้ เซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพสามารถเปลี่ยนความแตกต่างเป็นเซลล์ของร่างกายทั้งหมดได้ อย่างไรก็ตามไม่สามารถพัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดได้อีกต่อไป เซลล์ต้นกำเนิดหลายเซลล์ได้พัฒนาความแตกต่างบางอย่างไปยังเซลล์บางสายแล้ว อย่างไรก็ตามพวกเขายังสามารถแยกความแตกต่างไปยังเซลล์อื่น ๆ ทั้งหมดของเซลล์นี้ได้

ฟังก์ชันและงาน

ความแตกต่างทางชีวภาพเป็นกระบวนการที่สำคัญที่สุดกระบวนการหนึ่งในการพัฒนาสิ่งมีชีวิตของพืชสัตว์หรือมนุษย์ในระหว่างกระบวนการนี้เหนือสิ่งอื่นใดพัฒนา เซลล์ร่างกายที่แตกต่างจากเซลล์ไข่ที่ปฏิสนธิมากขึ้นในหลายขั้นตอน

เซลล์ไข่ที่ได้รับการปฏิสนธิเป็นเซลล์ต้นกำเนิดโทติโพเทนต์ตัวแรกที่เริ่มแรกจะมีการแบ่งเซลล์ออกเป็นสี่เซลล์เท่า ๆ กัน เซลล์ทั้งสี่เหล่านี้สามารถพัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตที่เหมือนกันทางพันธุกรรมได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อถึงระยะสี่เซลล์บลาสโตซิสต์ซึ่งประกอบด้วยเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนจะก่อตัวขึ้น เซลล์ต้นกำเนิด pluripotent เหล่านี้สามารถพัฒนาไปสู่เซลล์สืบพันธุ์ทั้งสามชั้น ectoderm, endoderm และ mesoderm ผ่านขั้นตอนต่อไปของการสร้างความแตกต่างและเป็นตัวแทนของจุดเริ่มต้นของเซลล์ร่างกายอื่น ๆ ทั้งหมด

ในทางตรงกันข้ามกับเซลล์ต้นกำเนิดโทติโพเทนต์ แต่สิ่งเหล่านี้ได้สูญเสียความสามารถในการพัฒนาเป็นสิ่งมีชีวิตอิสระที่เหมือนกันทางพันธุกรรมไปแล้ว

สายเซลล์เพิ่มเติมออกมาจากใบเลี้ยงทั้งสามซึ่งเริ่มแรกประกอบด้วยเซลล์ต้นกำเนิดหลายเซลล์ เซลล์ต้นกำเนิดหลายเซลล์สามารถที่จะพัฒนาเป็นเซลล์ทุกชนิดของเซลล์ตามลำดับ เซลล์เหล่านี้ไม่มีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงตัวเองไปเป็นเซลล์อื่น ๆ ของร่างกายได้อีกต่อไปเนื่องจากมีความแตกต่างในระดับที่สูงกว่าเซลล์ต้นกำเนิดที่มีจำนวนมาก

ในสัตว์และสิ่งมีชีวิตของมนุษย์กระบวนการสร้างความแตกต่างเกี่ยวข้องกับการกำหนด ความมุ่งมั่นอธิบายถึงการจัดตั้งความเชี่ยวชาญเฉพาะเมื่อดำเนินการแล้วโดยการพัฒนาต่อไปของเซลล์ไลน์จะถูกส่งต่อไปยัง epigenetically แน่นอนว่าเซลล์ที่ได้รับการสร้างความแตกต่างล่วงหน้าแล้วจะแยกความแตกต่างออกไปในเซลล์ของสายเซลล์ที่เกี่ยวข้องซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการกำหนด

ข้อมูลทางพันธุกรรมทั้งหมดของแต่ละเซลล์จะเหมือนกัน แต่โดยการแสดงออกของยีนจะเรียกว่าแตกต่างกันขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ ซึ่งหมายความว่าเหนือสิ่งอื่นใดตัวอย่างเช่นในเซลล์ตับจะมีการถอดรหัสเฉพาะข้อมูลทางพันธุกรรมสำหรับการทำงานของตับในขณะที่ข้อมูลอื่น ๆ ทั้งหมดยังไม่ได้อ่าน

ความแตกต่างได้รับอิทธิพลจากปัจจัยภายนอกหรือภายในต่างๆ ฮอร์โมนและปัจจัยการเจริญเติบโตมีบทบาทสำคัญ เซลล์ที่ติดต่อกับเซลล์ข้างเคียงยังกำหนดทิศทางของความแตกต่าง

ภายใต้เงื่อนไขบางประการอาจเกิดการเปลี่ยนสถานะได้ การกำหนดเซลล์มีการเปลี่ยนแปลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งมีบทบาทในการรักษาบาดแผล หากเซลล์นั้นแตกต่างไปแล้วเซลล์จะสูญเสียความแตกต่างในกรณีเหล่านี้และแยกความแตกต่างอีกครั้ง อย่างไรก็ตามหากกระบวนการนี้ถูกรบกวนอาจเกิดมะเร็งได้

การสร้างความแตกต่างเป็นสิ่งสำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตที่จะสามารถทำหน้าที่ได้เป็นระบบทางชีววิทยาที่สม่ำเสมอ

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

อย่างไรก็ตามในบริบทของความแตกต่างของเซลล์อาจเกิดการรบกวนซึ่งอาจนำไปสู่ความผิดปกติของอวัยวะในระหว่างการกำเนิดตัวอ่อน มีโรคทางพันธุกรรมบางอย่างที่มีความผิดปกติของอวัยวะต่างๆ นอกเหนือจากความผิดปกติของอวัยวะภายในแล้วรูปลักษณ์ภายนอกมักไม่ชัดเจน

อย่างไรก็ตามยังมีสาเหตุที่ไม่ใช่ทางพันธุกรรมของความผิดปกติของอวัยวะ ตัวอย่างหนึ่งคือการเกิดไตในกรณีที่ไม่มีน้ำคร่ำ เนื่องจากตัวอ่อนของมนุษย์สามารถพัฒนาได้ภายในน้ำคร่ำเท่านั้นการขาดพื้นที่ตรงนี้จึงนำไปสู่ความแตกต่างของอวัยวะที่ผิดปกติซึ่งอวัยวะและเนื้อเยื่ออื่น ๆ ก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน

ยายังสามารถขัดขวางกระบวนการสร้างความแตกต่างระหว่างการกำเนิดตัวอ่อน ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือ Contergan ที่กดประสาทซึ่งนำไปสู่ความเสียหายต่อพัฒนาการเจริญเติบโตของทารกในครรภ์ในช่วงตั้งครรภ์ในช่วงแรก สิ่งนี้เผยแพร่สู่สาธารณะในปีพ. ศ. 2504 ผ่านสิ่งที่เรียกว่า Contergansandal

อย่างไรก็ตามมันสามารถเกิดขึ้นได้เช่นกันที่เซลล์ที่แยกความแตกต่างแล้วทำให้เกิดความแตกต่างและทวีคูณในลักษณะที่ไม่มีการควบคุม นี่คือสถานการณ์ของโรคมะเร็ง ยิ่งเซลล์มีการแยกแยะความแตกต่างของเซลล์มากเท่าไหร่เนื้องอกก็จะยิ่งร้ายมากขึ้นเท่านั้น ดังที่ได้กล่าวไปแล้วการลดความแตกต่างเป็นสิ่งที่จำเป็นในบางกรณีเมื่อมีความจำเป็นในการเติบโตของเซลล์มากขึ้น นี่คือกรณีของการรักษาบาดแผลเหนือสิ่งอื่นใด อย่างไรก็ตามในกระบวนการเหล่านี้การลดความแตกต่างจะตามมาด้วยความแตกต่างของเซลล์ อย่างไรก็ตามหากการแยกความแตกต่างล้มเหลวมะเร็งจะพัฒนาขึ้น

การกลายพันธุ์ของร่างกายในเซลล์อาจส่งผลต่อยีนที่มีผลต่อการสร้างความแตกต่าง ดังนั้นโอกาสในการเกิดมะเร็งจึงเพิ่มขึ้นตลอดชีวิต