TOTIPO POTENCIALUMAS: ISTORIJA, YPATYBĖS IR SVARBA - BIOLOGIJA - 2025

Totipotency arba totipotency yra gebėjimas, gebėjimas ir potencialas turėjo pagal kiekvieną iš embrioninių ląstelių siekiant gauti bendrą ląsteles individo. Šis terminas kildinamas iš lotyniško žodžio totipotentia, kuris reiškia gebėjimą viskam ir (arba) sugebėjimą tapti visaverčiu organizmu arba jį sukurti.

Totipotentinės ląstelės, kurios yra geriausiai apibrėžtos ar ištirtos, yra zigotos ir sporos. Kai kurie autoriai kaip sinonimą vartoja terminą kamieninės ląstelės ir totipotentinės ląstelės, tačiau šiuo klausimu nėra sutarimo.

Totipo potencialo ląstelės. Paimta ir redaguota iš: Jucomo.

Kamieninės ląstelės, kai kurių autorių teigimu, yra nediferencijuotos ląstelės, galinčios tapti skirtingomis specializuotų ląstelių grupėmis ar tipais. Jie gali būti vienaląsčiai, daugialypiai ir taip pat visiški. Tik pastarieji sugeba sukurti visišką individą.

Istorija

Totipotencialumo tėvas yra vokiečių biologas ir filosofas Hansas Adolfas Eduardas Drieschas. Šis mokslininkas sukėlė revoliuciją embriono supratimo dėka savo eksperimentų su jūros ežiukais.

1891 m. Drieschas atliko eksperimentus su dviejų ląstelių (dviejų ląstelių) jūrinio ešerio Echinus microtuberculatus (dabar žinomo kaip Psammechinus microtuberculatus) embrionais, ginčydamas šių laikų priimtas hipotezes apie embriono vystymąsi.

Jų rezultatai parodė, kad ankstyvojo embriono (zigotos) ląstelės, atskirtos mechaniškai arba natūraliai, galėtų toliau vystytis, kol suformuos normalias lervas, ir padarė išvadą, kad šios ląstelės ankstyvoje vystymosi stadijoje yra totipotentinės.

Tai buvo priešinga Wilhelmo Rouxo (eksperimentinės embriologijos pradininko), dirbusio su dviejų ląstelių varlių kiaušiniais, rezultatams. Rouxas nustatė, kad užmušant vieną iš dviejų ląstelių išsivystė netinkamai susiformavę embrionai, padarydami išvadą, kad embriono ląstelės turi iš anksto nustatytą vietą.

Vėliau, 1910 m., Amerikietis chemikas, zoologas ir fiziologas Jesse Francis McClendonas patikrins, ar Driescho rezultatai gali būti pakartoti varlėse, vištose, kituose ežiukuose ir net žinduoliuose.

charakteristikos

Totipo potencialumas pasižymi kai kurių ląstelių galimybe sukelti visišką individą. Tai gali tapti bet kokio tipo ląstelėmis kūne ir kituose embrioniniuose audiniuose.

Totipotentinės ląstelės susidaro tiek seksualinio, tiek ir seksualinio dauginimosi organizmuose, jos yra zigotos arba sporos. Tai gali būti zigota phanerogamo (augalo) sėklose, bet kurio gyvūno kiaušinyje arba žinduolio (pavyzdžiui, žmogaus, dramblio ar pelės) gimdoje.

Šis potencialas vystymosi metu dažniausiai būna trumpas. Žmogaus kūne jie turi ribotą laiką, maždaug 4 dienas po apvaisinimo. Kituose organizmuose, tokiuose kaip augalai, jūrinės kempinės, antelidiniai kirminai, jūrų žvaigždės ir pelės, jie būna skirtingos trukmės.

Totipo potencialas skirtingose ​​organizmų grupėse

Augaluose ir grybuose, kurie dauginasi sporomis, sakoma, kad šios ląstelės, kurioms nereikia tręšti, yra totipotento tipo, nes šių organizmų zigota yra pajėgi gaminti visų rūšių ląsteles, reikalingas visaverčiam individui išsivystyti.

Daugybė augalų vystymosi, augimo ir audinių kultūros tyrimų ne kartą parodė, kad daugelis augalų ląstelių yra totipotentinės. To pavyzdys yra mažų audinių arba kamieninių pjūvių kultūros, kurios, įdėjusios į augimo terpę, gali sukelti arba atgaivinti visiškai naują individą.

Bestuburiai

Kaip jau buvo minėta anksčiau, pirmasis tyrimas, kuris įrodė totipotentinių embrioninių ląstelių egzistavimą, buvo atliktas su jūros ežiukais (dygiaodžiais). Nuo to laiko buvo atlikta daugybė tyrimų, skirtų atkartoti Driescho eksperimentą, ir visuose jų rezultatas yra vienodas (egzistuoja totipotenciškumas).

Kitas dygiaodžių atvejis, bet šį kartą su jūrinėmis ir jūrinėmis jūromis, yra kai kurių šių rūšių sugebėjimas regeneruoti visą organizmą iš rankos dalies ar dalies (be centrinio disko dalių). Šis regeneracinis gebėjimas atsiranda dėl suaugusių totipotentinių kamieninių ląstelių.

Linckia guildingi žvaigždė, organizmas, atsinaujinęs iš kitų organizmų rankos. Paimta ir redaguota iš: Emőke Dénes.

Poriforminių (kempinių) audinių tyrimai rodo, kad šie primityvūs organizmai turi daugybę totipotentinių ląstelių. Tai leidžia jiems gaminti arba gauti bet kokio tipo ląsteles, kurių jiems reikia, ir kartais taip pat sugebėti atsinaujinti visą organizmą iš nedidelės kūno dalies.

Stuburiniai

Stuburinių gyvūnų embriono vystymosi metu aprašomi totipotenciškumo tyrimai; T. y., tokių stuburinių gyvūnų, kaip žuvys, ropliai, paukščiai ir žinduoliai, embrioninės ląstelės elgiasi visapusiškai, kaip ir Driescho ežiukai.

Nepriklausomai nuo reprodukcijos tipo (kryžminis apvaisinimas, savaiminis apvaisinimas ir taip pat partenogenezė), ląstelės, esančios tarp zigotos ir morulos (pirmieji zigotos segmentai), yra pajėgios gaminti visų tipų ląsteles ir organizuoti jas į vientisą bauplaną (pilną organizmą). ).

Ląstelių tipai pagal jų totipotentinę talpą

Didelė dalis mokslinės bendruomenės klasifikuoja totipotentines ląsteles pagal jų kilmę ir potencialą. Pagal kilmę jie skirstomi į embrioninius, vaisiaus ir suaugusius, o pagal jų potencialą skirstomi į šias grupes.

Totipotentas

Tokie, dėl kurių atsiranda visiškas individas.

Pluripotentas

Jie gali sudaryti ląsteles, kurios sukels bet kokią embriono kilmę, tačiau nesudaro visaverčio organizmo.

Multipotentas

Tos, kurios gali sukelti tik tos pačios kilmės ar embriono sluoksnio ląsteles.

Unipotentas

Specializuotos ląstelės, turinčios galimybę diferencijuoti į vieno tipo ląsteles.

Svarba

Tyrimai su totipotencinėmis ląstelėmis (plačiąja prasme klasifikuojant pagal jų galimybes) leidžia mums įžvelgti jas kaip galimą daugelio ligų, audinių regeneracijos, ląstelių terapijos ir net augalų, gyvūnų ir paties žmogaus klonavimo šaltinių gydymą. kuris buvo daug etinių diskusijų objektas.

Įgimtų ligų ir vėžio tyrimai yra nukreipti į ekspertus, tiriančius totipotencines ląsteles, dėl ląstelių vystymosi ir dauginimosi kai kuriose iš šių ligų.

Pirmųjų zigotinių (totipotentinių ląstelių) dalijimosi analizė ir tyrimai pateikė daug informacijos apie genų aktyvaciją ir inaktyvaciją, taip pat apie baltymų, kurie sudaro galimybes šiam procesui, įsitraukimą.

Kita mokslo pažanga, susijusi su pirmojo embrioninio ar zigotinio dalijimosi tyrimais, yra apsigimimai ir (arba) apsigimimai, kuriuos sukelia nenormalus ankstyvas ląstelių dalijimasis ir diferenciacija.

Nuorodos

1. Motinos ląstelės. Totipo potencialumas. Atkurta iš biologia.edu.ar.
2. „ML Condic“ (2014). Totipinis dažnis: kas tai yra ir kas tai nėra. Kamieninės ląstelės ir jų vystymasis.
3. Ląstelių potencija. Atkurta iš en.wikipedia.org.
4. Y. Cortés Rivera. RI Hernández, P. San Martín del Angel, E. Zarza Meza, R. Cuervo
5. González (2016). Paprastosios jūrinės žvaigždės Linckia guildinguii regeneracinis potencialas. Hidrobiologiniai.
6. M. Kearl (2012). Pirmųjų dviejų skilimo ląstelių galingumas ežiuolės vystymuisi. Eksperimentinis dalinių ir dvigubų formacijų kūrimas »(1891–1892), autorius Hansas Drieschas. Embrionų projekto enciklopedija. Atkurta iš embryo.asu.edu.
7. Kamieninių ląstelių tipai. Lotynų Amerikos kamieninių ląstelių draugija. Atgauta iš solcema.com.
8. JFMcClendon (1910). Varlių kiaušinių izoliuotų blastomerų vystymasis. » Amerikos žurnalas apie anatomiją.