Xác định

A Xác định trong sinh học biểu thị sự tái lập trình của một tế bào cơ thể đã biệt hóa. Theo quy luật, quá trình biệt hóa của tế bào cơ thể từ tế bào trứng đã thụ tinh thành cơ thể phát triển hoàn chỉnh là không thể đảo ngược. Tuy nhiên, trong những điều kiện nhất định, một tế bào được xác định trong quá trình biệt hóa của nó có thể được lập trình lại.

Chuyển đổi xác định là gì?

Chuyển đổi có nghĩa là chuyển từ một trạng thái xác định này sang một trạng thái xác định khác.Trong sinh học, quá trình chuyển đổi được đặc trưng bởi sự tái lập trình của một tế bào cơ thể đã biệt hóa thành một tế bào cơ thể đã biệt hóa khác.

Trong trường hợp của con người và hầu hết các động vật đa bào, sự phát triển của các sinh vật bắt đầu với tế bào trứng đã được thụ tinh. Toàn bộ sinh vật phát triển từ tế bào đầu tiên này. Khi các tế bào phân chia, các tế bào riêng lẻ ngày càng trở nên biệt hóa hoặc chuyên biệt hóa trong quá trình hình thành phôi. Đây là cách các cơ quan phát triển. Ví dụ, tế bào gan có cùng thông tin di truyền với tế bào tim. Tuy nhiên, trong cả hai loại tế bào, thông tin di truyền cần thiết được lấy từ các gen khác nhau.

Là một phần của sự khác biệt, một số gen nhất định bị tắt do quá trình methyl hóa hoặc sửa đổi các histon. Sự khác biệt diễn ra trong đó các gen khác nhau được chuyển từ dòng tế bào này sang dòng tế bào khác.

Trong quá trình biến nạp, các gen không hoạt động được kích hoạt trở lại và các gen đã được kích hoạt trước đó không hoạt động trở lại. Một ví dụ là sự biến đổi phức tạp của tế bào da thành tế bào gan.

Chức năng & nhiệm vụ

Tế bào trứng được thụ tinh là tế bào đầu tiên của sinh vật. Nó là tế bào gốc ban đầu của tất cả các tế bào đã biệt hóa cao sau này. Cùng với tám tế bào đầu tiên, nó được gọi là tế bào gốc toàn năng. Những tế bào đầu tiên này vẫn hoàn toàn chưa phân hóa và mỗi tế bào có thể phát triển thành một sinh vật độc lập.

Sau lần phân bào thứ tám, tế bào gốc đa năng hoặc phôi hình thành. Chúng vẫn có thể biến đổi thành tế bào của cả ba lớp mầm (ngoại bì, trung bì, nội bì). Tuy nhiên, chúng đã mất khả năng phát triển thành các sinh vật độc lập.

Sự phát triển hơn nữa dẫn đến các tế bào gốc postembryonic, được chia thành các tế bào gốc của thai nhi, sơ sinh và người lớn tùy thuộc vào giai đoạn phát triển. Tế bào gốc postembryonic đã đại diện cho các dòng tế bào khác nhau có thể biến đổi thành các hệ thống cơ quan nhất định. Tuy nhiên, chúng vẫn có tiềm năng biệt hóa, điều này chỉ liên quan đến một số loại tế bào nhất định. Chúng được gọi là tế bào gốc đa năng. Ví dụ, tế bào gốc thần kinh vẫn có thể biến đổi thành các dạng tế bào thần kinh khác nhau, nhưng không còn thành tế bào máu.

A Sự khác biệt hóa hoặc xác định tế bào là có thể. Tuy nhiên, liệu một tế bào cơ thể đã biệt hóa hoàn toàn có thể được lập trình lại hay không vẫn còn gây tranh cãi. Để làm được điều này, sự biểu hiện của hàng nghìn gen sẽ phải được kích hoạt cùng lúc và hàng nghìn gen khác bị vô hiệu hóa cùng lúc, ví dụ như để biến đổi tế bào da thành tế bào cơ. Cho đến nay người ta vẫn cho rằng chỉ có tế bào gốc trưởng thành mới có thể làm được điều này. Tiềm năng biệt hóa của chúng thậm chí còn vượt ra ngoài lá mầm.

Việc lập trình lại thường diễn ra trong hai bước. Trước hết, tế bào được khử phân biệt. Sau khi phân chia tế bào, sự phân hóa lại diễn ra theo một hướng khác. Quá trình chuyển đổi xác định như vậy diễn ra bên trong sinh vật, ví dụ như trong quá trình chữa lành vết thương. Một loạt các loại tế bào cần thiết cho quá trình chữa bệnh phát triển từ các tế bào gốc trưởng thành.

Trong tương lai, y học có thể sẽ có những triển vọng tuyệt vời như một giải pháp thay thế cho công nghệ cấy ghép ngày nay. Bằng cách này, các cơ quan bị bệnh có thể được nuôi cấy trực tiếp từ các tế bào gốc trưởng thành của chính chúng. Nhiều năm điều trị bằng thuốc để hạn chế các phản ứng đào thải sẽ là dĩ vãng. Trong các nghiên cứu trong ống nghiệm khác nhau về nuôi cấy tế bào, một yếu tố tăng trưởng đã được sử dụng để khử biệt hóa và tái biệt hóa các tế bào.

Trong quá trình nghiên cứu tế bào gốc, người ta phát hiện ra rằng tế bào gốc có thể thay thế các tế bào đã bị phá hủy trong một cơn đau tim. Tuy nhiên, kết quả cũng cho thấy rằng việc chữa bệnh không dựa trên sự thay thế bởi các tế bào đã được chuyển đổi gen, mà dựa trên việc kích thích quá trình phát triển tế bào và biệt hóa tế bào. Tế bào gốc trưởng thành cũng tự chứng minh khả năng tái tạo sụn và xương.

Bệnh tật & ốm đau

Liên quan đến quá trình xác định, các bệnh nghiêm trọng xảy ra lặp đi lặp lại. Sự phát triển của ung thư dựa trên sự phân biệt của các tế bào cơ thể. Những thay đổi trong tế bào có thể dẫn đến sự phân chia tế bào không biệt hóa, có thể bao gồm toàn bộ cơ thể thông qua sự hình thành của các di căn. Nguyên nhân có thể là đột biến soma, vi rút hoặc cấu trúc tế bào mất kiểm soát trong quá trình chữa bệnh.

Sự khác biệt hóa có thể nhanh chóng. Tuy nhiên, cũng có những dạng ung thư trong đó khối u vẫn biệt hóa trong một thời gian dài. Tuy nhiên, không có sự khác biệt nào diễn ra sau giai đoạn phân biệt khác. Các tế bào phân chia bị thoái hóa và di chuyển xa hơn so với trạng thái ban đầu sau mỗi lần phân chia tế bào.

Thông tin di truyền cũng có thể thay đổi liên tục. Ví dụ, việc chữa lành vết thương là một quá trình tự nhiên dựa trên quá trình biến đổi. Tại đây, tế bào gốc trưởng thành biến đổi thành tế bào da biệt hóa, tế bào mô liên kết hoặc các loại tế bào khác. Tuy nhiên, trong một số trường hợp hiếm hoi, khối u ác tính hình thành như một phần của quá trình phân chia tế bào liên tục.

Điều tương tự cũng có thể xảy ra sau các phản ứng miễn dịch. Trong số những thứ khác, bạch huyết là một biểu hiện của hệ thống miễn dịch mất kiểm soát.