عبور التحديد

أ عبور التحديد في علم الأحياء يمثل إعادة برمجة خلية جسم متمايزة ، وكقاعدة عامة ، فإن عملية تمايز خلايا الجسم من خلية البويضة المخصبة إلى الكائن الحي المتطور بالكامل لا رجوع فيها. ومع ذلك ، في ظل ظروف معينة ، يمكن إعادة برمجة الخلية المحددة في تمايزها.

ما هو التحويل؟

يعني Transdetermination التحول من حالة محددة إلى حالة أخرى محددة.في علم الأحياء ، يتميز انتقال التحديد بإعادة برمجة خلية جسم متباينة بالفعل إلى خلية جسم أخرى متباينة.

في حالة البشر ومعظم الحيوانات متعددة الخلايا ، يبدأ تطور الكائنات الحية مع خلية البويضة المخصبة. يتطور الكائن الحي بأكمله من هذه الخلية الأولى. عندما تنقسم الخلايا ، تصبح الخلايا الفردية متمايزة أو متخصصة بشكل متزايد في مسار التطور الجنيني. هذه هي الطريقة التي تتطور بها الأعضاء. خلايا الكبد ، على سبيل المثال ، لديها نفس المعلومات الجينية مثل خلايا القلب. ومع ذلك ، في كلا النوعين من الخلايا ، يتم استرداد المعلومات الجينية الضرورية من جينات مختلفة.

كجزء من التمايز ، يتم إغلاق بعض الجينات عن طريق المثيلة أو تعديل الهستونات. يحدث التمايز في أن الجينات المختلفة يتم إيقافها من خط الخلية إلى خط الخلية.

أثناء نقل التحديد ، يتم إعادة تنشيط الجينات غير النشطة وتكون الجينات التي تم تنشيطها سابقًا غير نشطة مرة أخرى. مثال على ذلك هو التحول المعقد لخلية الجلد إلى خلية الكبد.

الوظيفة والمهمة

خلية البويضة الملقحة هي الخلية الأولى في الكائن الحي. إنها الخلية الجذعية الأصلية لجميع الخلايا المتمايزة للغاية فيما بعد. جنبا إلى جنب مع الخلايا الثمانية الأولى ، يشار إليها على أنها خلية جذعية كاملة القدرة. لا تزال هذه الخلايا الأولى غير متمايزة تمامًا ويمكن أن تتطور كل منها إلى كائن حي مستقل.

بعد الانقسام الثامن للخلايا ، تتشكل الخلايا الجذعية الجنينية أو متعددة القدرات. لا يزال بإمكان هذه أن تتحول إلى خلايا الطبقات الجرثومية الثلاث (الأديم الظاهر ، الأديم المتوسط ​​، الأديم الباطن). ومع ذلك ، فقدوا بالفعل القدرة على التطور إلى كائنات حية مستقلة.

يؤدي التطور الإضافي إلى الخلايا الجذعية بعد الجنين ، والتي تنقسم إلى خلايا جذعية جنينية وحديثي الولادة وخلايا بالغة حسب مرحلة التطور. تمثل الخلايا الجذعية بعد الجنينية بالفعل خطوط خلوية مختلفة يمكن أن تتحول إلى أنظمة أعضاء معينة. لا يزال لديهم أيضًا إمكانات تمايز ، والتي ، مع ذلك ، مرتبطة فقط بأنواع خلايا معينة. يطلق عليهم الخلايا الجذعية متعددة القدرات. على سبيل المثال ، لا يزال بإمكان الخلايا الجذعية العصبية أن تتحول إلى أشكال مختلفة من الخلايا العصبية ، ولكن لم تعد إلى خلايا دم.

أ التحويل أو يمكن تحويل الخلايا. ومع ذلك ، فمن المثير للجدل ما إذا كان يمكن إعادة برمجة خلية جسم متمايزة تمامًا. للقيام بذلك ، يجب تنشيط التعبير عن آلاف الجينات في نفس الوقت وإلغاء تنشيط آلاف الجينات الأخرى في نفس الوقت ، على سبيل المثال لتحويل خلية الجلد إلى خلية عضلية. حتى الآن ، يُفترض أن الخلايا الجذعية البالغة هي وحدها القادرة على القيام بذلك. إمكانات التمايز الخاصة بهم تتجاوز حتى الفلقة.

تتم إعادة البرمجة عادةً على خطوتين. بادئ ذي بدء ، هناك تباين في الخلية. بعد انقسام الخلية ، يحدث التمايز مرة أخرى في اتجاه مختلف. يحدث هذا التحويل داخل الكائن الحي ، على سبيل المثال أثناء التئام الجروح. تتطور مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا المطلوبة لعملية الشفاء من الخلايا الجذعية البالغة.

بالنسبة للطب ، من المحتمل أن تكون هناك آفاق ممتازة في المستقبل كبديل لتقنية الزرع الحالية. بهذه الطريقة ، يمكن أن تنمو الأعضاء المريضة مباشرة من الخلايا الجذعية البالغة. سنوات من العلاج الدوائي للحد من ردود فعل الرفض قد يكون شيئًا من الماضي. في العديد من الدراسات المخبرية للمزارع الخلوية ، تم استخدام عامل النمو لإلغاء التمايز وإعادة التمايز بين الخلايا.

كجزء من أبحاث الخلايا الجذعية ، تم اكتشاف أن الخلايا الجذعية قد تكون قادرة على استبدال الخلايا التي تم تدميرها في نوبة قلبية. ومع ذلك ، تشير النتائج أيضًا إلى أن الشفاء لا يعتمد على الاستبدال بالخلايا المُحددة عبر الخلايا ، ولكن على تحفيز نمو الخلايا وعمليات تمايز الخلايا. تثبت الخلايا الجذعية البالغة نفسها أيضًا في تجديد الغضاريف والعظام.

الامراض والاعتلالات

فيما يتعلق بتغيير التحديد ، تحدث الأمراض الخطيرة مرارًا وتكرارًا. يعتمد تطور السرطان على عدم التمايز بين خلايا الجسم. يمكن أن تؤدي التغييرات داخل الخلية إلى انقسام خلية غير متمايز ، والذي يمكن أن يشمل الجسم بأكمله من خلال تكوين النقائل. يمكن أن تكون الأسباب طفرات جسدية أو فيروسات أو توصيفات خلوية خارجة عن السيطرة أثناء عمليات الشفاء.

يمكن أن يكون الاختلاف سريعًا. ومع ذلك ، هناك أيضًا أشكال من السرطان يبقى فيها الورم متمايزًا لفترة طويلة. ومع ذلك ، لا يحدث تمايز إضافي بعد مرحلة عدم التمايز. تتدهور الخلايا المنقسمة وتتحرك بعيدًا عن حالتها الأولية بعد كل انقسام للخلية.

المعلومات الجينية هي أيضا عرضة للتغيير المستمر. على سبيل المثال ، التئام الجروح هو عملية طبيعية تعتمد على تغيير التحديد. هنا ، تتحول الخلايا الجذعية البالغة إلى خلايا جلد متمايزة أو خلايا نسيج ضام أو خلايا من أنواع أخرى ، ولكن في حالات نادرة ، يتشكل الورم الخبيث كجزء من الانقسام الثابت للخلايا.

يمكن أن يحدث الشيء نفسه بعد ردود الفعل المناعية. تعتبر الأورام اللمفاوية ، من بين أشياء أخرى ، تعبيرًا عن جهاز مناعي خارج عن السيطرة.