трансдифференцировка

У которой трансдифференцировка происходит метаморфоза. Дифференцированные клетки данной семядоли трансформируются в клетки другой семядоли посредством таких процессов, как деацетилирование гистонов и метилирование. Неправильные процессы трансдифференцировки являются основой многих заболеваний, таких как эстрофаг Барретта.

Что такое трансдифференцировка?

Эмбриональное развитие происходит на основе трех разных семядолей. Дифференциация - это этап в развитии эмбриональных клеток. Клетки трансформируются в специализированную форму посредством процессов дифференциации. Первая дифференцировка всемогущих эмбриональных клеток соответствует развитию зародышевых листков, которые являются тканеспецифичными и, следовательно, более не всемогущими.

Трансдифференцировка - это частный случай или даже возврат дифференциации. Процесс соответствует метаморфозу. Клетки одной семядоли превращаются в клетки другой семядоли. Большинство трансдифференцировок не происходит напрямую, но соответствует дедифференцировке, за которой, в свою очередь, следует дифференциация в противоположных направлениях. Ученые в основном связывают трансдифференцировку со стволовыми клетками человека.

При каждой трансдифференцировке происходит полное изменение экспрессии соответствующего гена на молекулярно-биологическом уровне. Каждая трансдифференцировка требует изменения активности тысяч отдельных генных сегментов. Патологические процессы трансдифференцировки происходят в связи с некоторыми заболеваниями. По сути, трансдифференцировка не должна иметь патологического значения.

Функция и задача

В контексте трансдифференцировки экспрессия генов клетки полностью изменяется на молекулярно-генетическом уровне. Это имеет значение для репликации. В трансдифференцированной клетке реплицируются совершенно другие участки гена, чем первоначально предполагалось. По этой причине в итоге получился совершенно другой синтез белка, чем планировалось изначально.

Трансдифференцировка сопровождается дезактивацией ранее активных генов. Это отключение происходит в основном за счет процессов в контексте деацетилирования или метилирования гистонов на отдельных сегментах ДНК. Полный процесс трансдифференцировки требует изменения активности бесчисленного количества участков гена.

Экспрессия гена трансдифференцированной клетки в большинстве случаев не соответствует в существенных частях исходной модели экспрессии гена. Процесс деацетилирования гистонов используется не только для отключения определенных сегментов гена, но также изменяет способность ДНК связываться. Процесс деацетилирования гистонов фокусируется на гистоне, из структуры которого удалена ацетильная группа. Это дает гистону гораздо более высокое сродство к фосфатным группам ДНК. В то же время существует меньшая связывающая способность между факторами транскрипции и ДНК.

Факторы транскрипции влияют на транскрипцию положительно или отрицательно и являются либо активаторами, либо репрессорами. Снижение связывающей способности факторов транскрипции приводит к ингибированию экспрессии отдельных генов, которые расположены в соответствующей точке ДНК.

Процесс метилирования также следует принципу инактивации ДНК. Единственное отличие состоит в том, что процессы метилирования сосредоточены на метильных группах, а не на гистонах. Эти метильные группы связываются с определенным участком ДНК и, таким образом, инактивируют отдельные участки ДНК. Когда клетки дифференцируются, экспрессия их генов значительно изменяется, и многие гены даже отключаются во время процессов.

Полная трансдифференцировка зависит от высокой экспрессии тысяч генов и в то же время требует подавления экспрессии тысяч других генов. Только так клетка сможет трансформировать нужные белки. Например, мышечной клетке необходимы белки, принципиально отличные от клеток печени.

Трансдифференциация происходит либо напрямую, либо обходным путем. Этот обход соответствует дедифференцировке, за которой следует новая дифференциация в других направлениях.

Здесь вы можете найти свое лекарство

Болезни и недуги

Трансдифференцировка может лежать в основе множества различных заболеваний, что делает их клинически значимыми. Пищевод Барретта, например, связан с процессами трансдифференцировки. Это заболевание основано на превращении клеток эпителия, которые в процессе патологических процессов трансдифференцируются в продуцирующие муцин клетки кишечника. В этом контексте говорят о кишечной метаплазии, которая связана с дополнительным риском дегенерации и, например, может способствовать развитию аденокарциномы. В целом синдром Барретта описывается как хроническое воспалительное изменение в дистальном отделе пищевода, которое приводит к развитию пептических язв, которые могут возникать как часть осложнений при рефлюксной болезни. При синдроме преобразование плоского эпителия происходит в дистальном отделе пищевода.

Другое заболевание, основанное на трансдифференцировках, соответствует образованию лейкоплакии. В рамках этого явления клетки слизистой оболочки полости рта трансдифференцируются в предраковые образования, которые могут способствовать развитию плоскоклеточного рака. Лейкоплакия - это гиперкератоз слизистой оболочки, часто одновременно являющийся диспластическим. Помимо полости рта, эти лейкоплакии возникают преимущественно на губах и в области половых органов. Лейкоплакии обычно предшествует хроническое раздражение кожи или слизистых оболочек. Это раздражение приводит к утолщению рогового слоя в пораженном месте. Слизистая оболочка красноватого цвета становится настолько белесой, что капиллярные сосуды под толстым эпителием перестают различаться.

Причинный раздражитель может быть механическим, биологическим, физическим или химическим по своей природе. Биологические стимулы включают хронические вирусные инфекции. Химически вызывающие раздражители чаще всего возникают от курения или жевания табака. Например, плохо подогнанный зубной протез можно рассматривать как механический стимул.