Определяне и диференциация на тъканните клетки
Решителност - изборът на пътя за по-нататъшно развитие от стволовата клетка. В резултат на вече направения избор (определяне) възможността за развитие в други посоки е ограничена. На молекулярно генетично ниво определянето се основава на диференциалната активност на гените. На определени нива на развитие, под влиянието на индуктори на диференциация, се активира активността на някои групи гени и от тях се чете информация, докато други гени се блокират (присъствието на хетерохроматин в ядрото е структурно отражение на неактивен част от генома).
Диференциация - процесът, чрез който клетките на дадена тъкан реализират фиксираните чрез детерминация възможности, придобиват специални структури и свойства. В процеса на диференциация се образуват клетки с различни нива на диференциация, започвайки със стволова клетка и завършвайки със зряла клетка, която представлява клетъчен диферон.
Молекулярно генетични основи на определяне и диференциация
Молекулярно генетична основа на D. - активност, специфична за всяка тъкан гени. Във всяка клетка, включително диференцирана, се запазва целият генетичен апарат (всички гени). Въпреки това, само част от гените, отговорни за даден D., са активни във всяка тъкан. Ролята на D. факторите е намалена, т.е. до строго селективно активиране (включване) на тези гени. Механизмът на това включване се изучава усилено. Активността на определени гени води до синтеза на съответните протеини, които определят D. По този начин специфичен протеин на червените кръвни клетки се синтезира в еритробластите - хемоглобин, в мускулните клетки - миозин, в диференциращите клетки на панкреаса - инсулин, трипсин, амилаза и др .; в D. в хрущялната или костната тъкан се синтезират ензими, които осигуряват образуването и натрупването на хрущялни мукополизахариди и костни соли около клетките. Предполага се, че протеините на клетъчната повърхност играят решаваща роля за определяне на формата на клетките, способността им да се свързват помежду си и движенията им по време на D.
Индукционен фактор, предизвикващ диференциация
Фактори и регулиране на диференциацията. На първите етапи на онтогенезата развитието на организма се осъществява под контрола на РНК и други компоненти, разположени в цитоплазмата на яйцеклетката. Тогава факторите за диференциация започват да влияят на развитието.
Има два основни фактора за диференциация:
1. Различия в цитоплазмата на ранните ембрионални клетки поради хетерогенността на яйцеклетката.
2. Специфични влияния на съседните клетки (индукция).
Ролята на факторите за диференциация е да селективно активират или инактивират определени гени в различни клетки. Активността на определени гени води до синтеза на съответните протеини, които насочват диференциацията. Синтезираните протеини могат да блокират или, обратно, да активират транскрипцията. Първоначално активирането или инактивирането на различни гени зависи от взаимодействието на тотипотентните клетъчни ядра с тяхната специфична цитоплазма. Нарича се появата на локални различия в свойствата на цитоплазмата на клетките ооплазматична сегрегация. Причината за това явление се крие във факта, че в процеса на разцепване на яйцеклетката участъци от цитоплазмата, различаващи се по своите свойства, попадат в различни бластомери. Заедно с вътреклетъчната регулация на диференциацията, надклетъчното ниво на регулация се включва от определена точка. Надклетъчното ниво на регулация включва ембрионална индукция.
Ембрионалната индукция е взаимодействие между части от развиващия се организъм, по време на което една част (индуктор) влиза в контакт с друга част (реагираща система) и определя развитието на последната. Освен това беше установено не само въздействието на индуктора върху реагиращата система, но и ефекта на последния върху по-нататъшното диференциране на индуктора.
Апоптоза
Апоптозата служи за елиминиране (елиминиране) на ненужни клеткипопулации в процес на ембриогенеза и при различни физиологичнитехните процеси. Основната морфологична характеристика на апоптозата екондензация и фрагментация на хроматин.
Апоптозата е контролиран процес на саморазрушаване на клетките. С некроза в ранните етапи се наблюдава кондензация на хроматин, след което клетката набъбва с разрушаването на цитоплазматичните структури и последващолизис на ядрото. Морфологичните прояви на апоптоза са кондензация на ядрен хетерохроматин и свиване на клетките, като същевременно се запазва целостта на органелите. Клетката се разпада на апоптотични тела, които са мембранни структури с затворени вътре органели и ядрени частици, след което апоптотичните тела се фагоцитират и унищожават с помощта на лизозоми от околните клетки.