콘텐츠
- 유전자의 사본을 만들어 유전자 발현이 작동
- 세포 전문화에 영향을 미치는 내부 요인
- 비대칭 분리로 다른 세포 생성
- 세포 신호는 세포 분화의 근원에있다
- 확산에 의해 세포 신호 조직 개발에 영향을 미칩니다
- 지역 세포 신호는 세포가 그들의 이웃을 인식하게한다
- 세포 신호 영향 세포 분화에 영향을 미치는 요인
- 환경 요인이 세포 분화에 영향을 줄 수 있음
다세포 유기체에서 세포 분화 동안, 세포는 전문화되어 신경, 근육 및 혈액 세포와 같은 역할을 수행합니다. 세포 분화를 유발하는 요인은 다음과 같습니다. 세포 신호, 환경 영향 및 유기체의 발달 수준.
정자 세포가 난자를 수정하고 생성 된 접합자가 특정 크기에 도달하면 기본 세포 분화가 발생합니다. 이때 zygote는 다른 세포 유형을 개발하기 시작하여 특수 기능을 수행하기 위해 분화 된 세포가 필요합니다.
세포 분화의 근원에있는 메커니즘은 유전자 발현. 유기체의 모든 세포는 정자 세포에 의해 수정 된 원래 난자 세포로부터 유전자 코드가 복제 되었기 때문에 동일한 유전자 세트를 가진다. 특수 기능을 수행하기 위해 세포는 유전자 코드에서 일부 유전자 만 발현하거나 사용하고 나머지는 무시합니다.
예를 들어, 간 세포가되도록 분화되는 세포는 간 세포 유전자를 발현 할 것이고, 다른 모든 간 세포는 동일한 간 유전자 세트를 사용할 것이다. 그들은 간을 형성하기 위해 함께 분화 할 것입니다.
세포 분화는 세 가지 상황에서 발생합니다.
각각의 경우에, 셀 시그널링은 어떤 타입의 특수화 된 셀이 필요한지를 셀에 알려준다. 미분화 된 세포는 유기체의 요구를 충족시키기 위해 상응하는 유전자를 발현시킨다.
유전자의 사본을 만들어 유전자 발현이 작동
진핵 세포의 유전자 코드는 핵의 DNA에 있습니다. DNA는 핵을 떠날 수 없으므로 세포는 발현하고자하는 유전자를 복사해야합니다.
메신저 RNA (mRNA)는 DNA에 붙어 관련 유전자를 복사합니다. mRNA는 핵 외부로 이동하여 세포질에 부유하거나 소포체에 부착 된 리보솜에 유전자 지시를 가져올 수있다. 리보솜은 발현 된 유전자에 의해 암호화 된 단백질을 생산한다.
세포에 의해 수신 된 신호, 환경 영향 및 세포의 발달 단계에 따라, 유전자 발현 과정은 임의의 단계에서 차단 될 수있다. 유전자에 의해 암호화 된 단백질이 유기체에 필요하지 않은 경우, mRNA는 유전자를 복제하지 않으며 유전자 발현 과정이 시작되지 않을 것이다.
mRNA가 유전자를 복제 한 후에도 mRNA 분자는 핵에서 빠져 나가지 못하거나 리보솜에 도달하지 못할 수 있습니다. mRNA가 복사 된 유전자 코드를 전달하더라도 리보솜은 필요한 단백질을 생산하지 못할 수 있습니다. 이 다단계 과정을 통해 다양한 요인들이 유전자 발현에 영향을 줄 수 있습니다.
세포 전문화에 영향을 미치는 내부 요인
유기체는 세포가 필요한 특수화되고 분화 된 세포로 발달하도록하는 몇 가지 방법이 있습니다.
신체의 세포 분화를 이끄는 핵심 요소는 단백질의 제조입니다. 세포는 발현되는 유전자 및 발현 된 유전자에서 암호화되는 단백질에 따라 분화 될 수있다. 생산 된 단백질은 분화 된 세포가 그들의 특수 기능을 수행하도록 도와주고 다른 세포에 그들이 세포 신호를 통해 무엇을하고 있는지 알려줍니다.
세포 분화에 영향을 줄 수있는 추가 메커니즘은 비대칭 분리 세포 분열에서. 특수 단백질과 같은 물질은 세포의 한쪽 끝에 모입니다. 세포가 분열 할 때, 하나의 딸 세포는 다른 것보다 더 많은 특수 단백질을 가지고 있습니다. 세포는 다른 단백질 분포로 인해 다른 유형의 세포가됩니다.
세포가 분화됨에 따라, 수행 할 수있는 전문화 유형이 더욱 제한됩니다. 배아 줄기 세포는 처음에는 모든 유형의 세포가 될 수 있지만 일단 세포가 성숙하여 특수한 역할을 수행하면 더 이상 변화가 불가능합니다. 배아 줄기 세포는 전능 한 세포는 여전히 어떤 역할을 수행 할 수 있기 때문에 완전히 분화 된 성숙하고 전문화 된 세포는 그들의 전문화 된 기능 만 수행 할 수 있습니다.
비대칭 분리로 다른 세포 생성
유전자 발현은 세포 전문화를 담당하지만, 기본 세포는 특수 기능을 수행 할 수 있어야합니다. 분화 및 세포 전문화가 이루어지기 전에 올바른 유형의 세포를 사용할 수 있어야합니다. 비대칭 분리는 이러한 다른 유형의 세포를 생성 할 수 있습니다. 전능 한 배아 세포는 세 가지 유형 중 하나가됩니다 만능 결국 다양한 신체 조직으로 분화하는 세포.
만능 세포의 세 가지 유형은 다음과 같습니다.
세포 신호 전달은 일부 상이한 세포 유형의 생산 및 세포 전문화를 담당하지만, 비대칭 분리는 세포 발달의 시작에서 다 능성 세포를 생성하는 작용을한다.
mRNA 로의 DNA 전사는 mRNA가 세포의 한쪽 끝에서 특정 단백질을 생성하고 다른 쪽 끝에서 다른 단백질을 생성하는 방식으로 일어난다. 세포 분열은 다른 특수화를 갖는 세포를 생성하기 위해 계속 될 수있는 2 개의 상이한 유형의 딸 세포를 초래한다.
세포 신호는 세포 분화의 근원에있다
다 능성 세포의 세포 분화에 영향을 미치는 내부 메커니즘은 주로 세포 신호 전달에 기초한다. 세포는 어떤 종류의 세포 또는 어떤 종류의 단백질이 필요한지를 알려주는 화학적 신호를받습니다.
세포 신호 메커니즘에는 다음이 포함됩니다.
세포는 그들의 활동에 관한 화학 물질을 지속적으로 방출하고, 바로 근처, 조직이 위치한 조직 및 신체에서 일어나는 일에 대한 신호를받습니다. 이 신호는 세포 전문화에 영향을 미치는 주요 요소이며, 세포 신호는 신체의 세포 분화를 이끄는 핵심 요소입니다.
확산에 의해 세포 신호 조직 개발에 영향을 미칩니다
세포는 특정 화학 신호에 민감 해집니다. 수용체 그들의 세포막에. 수용체는 세포의 유형, 그것이 어떻게 발달했으며 어떤 유전자가 발현되는지에 달려 있습니다. 수용체가 활성화되면 세포는 더 분화합니다.
세포가 근처의 많은 세포에 신호를 보내면 세포가 내장 된 조직을 통해 확산되는 화학 물질을 방출합니다. 화학 신호는 주변 세포의 세포막에있는 수용체에 의해 포착되어 각 세포 내부의 반응을 유발합니다. 이러한 반응은 세포가 조직을 만든다.
예를 들어, 간의 일부가 될 세포는 근처 세포에서 해당 수용체를 유발하는 화학 물질을 방출하고, 그 위치의 모든 세포는 분화되어 간 세포가됩니다. 간 조직이 형성됨에 따라, 추가 세포 신호 전달은 일부 세포가 덕트 세포 또는 연결 조직으로 분화되도록 유발한다. 결국 분화 된 세포는 완전하고 기능적인 간을 형성합니다.
지역 세포 신호는 세포가 그들의 이웃을 인식하게한다
유기체가 필요로하는 특화된 세포로 발달하기 위해서는 세포가 주변의 다른 세포가 무엇을하고 있는지 알아야합니다. 세포 사이의 세포 대 세포 접촉 및 갭 접합을위한 특수 수용체는 이웃 세포 사이의 신호의 직접적인 교환을 용이하게한다. 세포는 주변 환경이 차별화 된 전문화 영역에 해당하는지 확인할 수 있습니다.
에서 셀-투-셀 시그널링즉, 세포 표면의 특이 적으로 형성된 수용체 단백질은 이웃하는 세포막상의 상응하는 단백질과 일치한다. 세포가 접촉하면 두 단백질이 연결되고 한 세포에서 다른 세포로 신호가 트리거됩니다. 신호는 세포막을 통과하여 세포로 들어가 특정 세포 행동을 유발합니다.
예를 들어, 피부 세포는 주위에 다른 피부 세포가 있는지 확인해야하지만 일부 피부 세포는 밑에있는 조직의 세포가 그 아래에 있습니다. 세포 대 세포 신호 전달은 세포가 주변 환경과 차별화되도록 보장합니다.
갭 접합은 s로 작용하는 단백질의 쉽고 직접적인 교환을 허용하는 이웃 세포 사이의 특별한 연결이다. 갭 접합을 사용하여 셀은 그들의 활동을 조정 교환 신호 빠르고 쉽게.
예를 들어, 신경 세포는 갭 접합을 사용하여 신경 경로를 확립하고, 갭 접합은 세포가 피부, 척수 또는 뇌에서의 위치에 적합한 신경 세포의 유형으로 분화되게한다.
세포 신호 영향 세포 분화에 영향을 미치는 요인
세포 신호 전달 및 결과적인 세포 분화는 많은 단계를 갖는 복잡한 과정이다. 신호가 생성되고 전파되고 수신되어야합니다. 셀 신호로 인한 트리거는 예상대로 작동해야합니다. 모든 단계를 방해하는 요소는 세포 분화에 영향을 미쳐 유기체에 변화를 일으킬 수 있습니다.
세포 신호 전달 및 세포 분화에 영향을 미치고 방해 할 수있는 인자는 영양소 부족; 세포가 빌딩 블록이 없기 때문에 단백질을 생산할 수 없으면 분화 할 수 없습니다. 유전자 코드의 돌연변이는 또 다른 문제입니다.
DNA에 결함이 있거나 전사가 잘못된 경우 신호 및 분화 과정이 중단됩니다. 또한, 신호 화학 물질이 차단되거나 세포 수용체가 비 신호 화학 결합으로 채워져 있으면 신호 처리 과정이 제대로 작동하지 않습니다.
환경 요인이 세포 분화에 영향을 줄 수 있음
세포 신호, 유전자 발현 및 세포 분화에 영향을 줄 수있는 유기체의 환경으로부터의 영향은 과정을 변경, 중지 또는 중단시킬 수 있습니다. 일부 환경 요인은 유기체가 적응을 위해 사용하고, 일부는 질병과 싸우거나 일부 유기체를 해치거나 죽이는 데 사용될 수 있습니다.
예를 들어, 환경 온도는 일부 유기체의 발달에 영향을 줄 수 있습니다. 온도가 높을수록 세포의 성장 속도와 세포 분화 속도가 빨라지고 온도가 낮 으면 개발 속도가 느려지거나 중지됩니다.
약물은 유해한 세포 분화를 방해 할 수 있습니다. 예를 들어, 약물은 무제한 종양 성장을위한 프로세스 단계 중 하나를 차단하고 해당 유전자의 발현을 중지 할 수 있습니다.
부상은 유전자 발현에 영향을 미치고 손상을 복구하는 데 필요한 세포 유형에 영향을 줄 수 있습니다. 바이러스와 박테리아는 세포 분화에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 어머니가 풍진과 같은 질병에 감염된 경우, 발달중인 태아는 세포 분화에 영향을 미치고 선천적 결함을 일으킬 수 있습니다.
마지막으로 독성 화학 물질은 세포 분화에 영향을 줄 수 있습니다. 신호 화 화학 물질을 공격 또는 차단하거나 세포막의 신호 수용체 위치를 차단하는 물질은 신호 전달 활동을 중단하고 세포 분화에 영향을 줄 수 있습니다.
이러한 환경 적 요인의 경우, 유기체는 내부 과정을 적응 시키거나 변화시켜 반응을 시도합니다. 적응은 일부 환경 영향에 효과적이지만 다른 것에는 유기체는 생존하지만 결함을 나타내거나 유기체는 죽을 수 있습니다.