Põhierinevus – rakkude määramine vs rakkude eristamine
Rakkude määramine ja rakkude diferentseerumine on rakkude arengu kaks olulist stsenaariumi ja neid tõlgendatakse sageli valesti, kuna neid ei eristata selgelt. Rakkude määramine viitab raku arengu faasile, kus raku geneetiline ekspressioon on määratud täitma teatud funktsiooni, kuid morfoloogilisi muutusi selles etapis näha ei ole. Väidetav alt määratakse lahter kindlaks, kui see on valmis. Rakkude diferentseerumine viitab raku arengu faasile, kus rakk diferentseerub, et omandada spetsiifilised morfoloogilised omadused, nii et rakku saab identifitseerida kui erilist tüüpi rakke. Peamine erinevus rakkude määramise ja rakkude diferentseerumise vahel on raku morfoloogiliste tunnuste kuvamine. Rakkude määramise ajal ei ole rakkude morfoloogilist diferentseerumist võimalik täheldada, samas kui rakkude diferentseerumise ajal areneb rakk spetsiifiliste morfoloogiliste tunnustega.
Mis on rakkude määramine?
Raku saatuse kindlaksmääramise protsessi nimetatakse raku määramiseks. See on rakkude arengu oluline faas. Rakkude proliferatsiooni ajal sügoodist küpse blastotsüsti staadiumisse ja lõpuks küpseks saab rakk signaali, mainides, mis tüüpi rakuga on tegu. Seega määratakse rakk. Embrüogeneesi ajal säilitavad vastuvõetud signaalid rakumälu, mis määrab järgmise raku esilekerkimise. Geeniekspressiooni faas on peamine rakkude määramise protsess. Vastav alt nõudele määrab konkreetse raku geeniekspressioon, kas vastav rakk peaks diferentseeruma või mitte.
Raku määramise faasis optimeeritakse raku arenguprotsessi geneetiline taust, kuid morfoloogilisi muutusi ei täheldata. Seetõttu tuleks raku määramise jälgimiseks teha raku geneetiline analüüs enne määramisetappi jõudmist või määramisetapis. Olenev alt metaboolsest vajadusest muutub rakkude geeniekspressioon, mis omakorda kas lülitab sisse või välja konkreetse geeni ja muudab raku kindla funktsiooni jaoks kindlaks.
Joonis 01: Rakkude määramine
Rakkude määramise faasi lõppedes otsustatakse raku saatus. Seetõttu järgneb rakkude määramisele rakkude diferentseerumine, kus rakk areneb spetsiaalsesse vormi.
Mis on rakkude diferentseerimine?
Rakkude määramisele järgneb raku arengu kõige olulisem faas, milleks on rakkude diferentseerumisprotsess. Rakkude diferentseerumine võimaldab vähem spetsialiseerunud rakkudel aja jooksul spetsialiseeruda. See on väga oluline ja mängib arengubioloogias silmapaistvat rolli.
Erinevate funktsioonide täitmisel osalevad erinevad koed. Seetõttu osalevad nende kudede moodustamisel erinevad spetsialiseeritud rakud. Näiteks maksarakud moodustavad maksakoe, mis täidab maksa erifunktsioone. Ja seetõttu ei saa samad kopsurakud täita maksarakkude funktsiooni. Seega on rakkude diferentseerumisprotsess ülioluline, et hoida korras erinevate süsteemide funktsioonid ning suurendada ka raku ainevahetusprotsesside täpsust ja efektiivsust.
Rakkude diferentseerumine määrab raku suuruse, kuju, morfoloogilised omadused, metaboolsed tegevused ja viisi, kuidas rakk reageerib välistele või sisemistele stiimulitele ja signaalidele. Neid muutusi juhib geneetilise ekspressiooni vaheldumine, mis toimub raku määramise etapis.
Joonis 02: Rakkude eristamine
Rakke, mis on võimelised eristama, on erinevat tüüpi. On kaks peamist tüüpi rakke, millel on võime eristada. Need on pluripotentsed rakud ja totipotentsed rakud. Pluripotentsed rakud on võimelised diferentseeruma paljudeks erinevat tüüpi rakkudeks. Pluripotentsed rakud hõlmavad loomade tüvirakke ja taimede meristemaatilisi rakke. Totipotentsed rakud on rakud, mis on võimelised diferentseeruma kõikideks rakutüüpideks. Nende hulka kuuluvad sügoot ja varajased embrüonaalsed rakud.
Millised on sarnasused rakkude määramise ja rakkude diferentseerumise vahel?
- Rakkude arengus mängivad olulist rolli nii rakkude määramine kui ka rakkude diferentseerumine.
- Nii rakkude määramist kui ka rakkude diferentseerumist saab analüüsida pildistamistehnikate abil.
- Nii rakkude määramise kui ka rakkude diferentseerumise protsessid on haiguse bioloogia ennustamiseks olulised.
Mis vahe on rakkude määramisel ja rakkude diferentseerumisel?
Rakkude määramine vs rakkude diferentseerimine |
|
| Rakkude määramine viitab raku arengu faasile, kus raku geneetiline ekspressioon täidab kindlat funktsiooni. | Rakkude diferentseerumine viitab raku arengu faasile, kus rakk diferentseerub, et omandada spetsiifilised morfoloogilised omadused, nii et rakku saab eristada ja eritüübina tuvastada. |
| Lahtri omadused | |
| Raku morfoloogilisi muutusi raku määramise ajal ei täheldata. | Morfoloogilised muutused on selgelt täheldatavad rakkude diferentseerumise lõpus. |
| Raku spetsiifiline olemus | |
| Rakkude määramise faasis olevad rakud ei ole väga spetsiifilised. | Rakkude diferentseerumisfaasis võib täheldada väga spetsiifilisi rakke. |
Kokkuvõte – rakkude määramine vs rakkude diferentseerimine
Rakkude määramine ja rakkude diferentseerumine on kaks peamist sündmust, mis toimuvad konkreetse raku arengu ajal. Väidetav alt määratakse rakk kindlaks siis, kui rakkude geneetiline koostis ja ekspressioon otsustavad raku saatuse. Rakkude määramise protsessi käigus ei ilmne rakus mingeid morfoloogilisi muutusi ega muutusi suuruses ja kujus. Rakkude määramisele järgneb rakkude diferentseerumine. Kui raku saatus on otsustatud, prolifereeruvad rakud, et diferentseeruda rakkude funktsionaalsuse alusel spetsiaalseteks rakutüüpideks. Rakkude diferentseerumise tulemuseks on väga spetsiifilised ja spetsiifilised rakud. See on erinevus rakkude määramise ja rakkude diferentseerumise vahel.
