Galvenā atšķirība - cilmes šūnas pret diferencētām šūnām
Daudzšūnu organismi tiek attīstīti dažādos attīstības procesos. Attīstības pamats ir diploīds (2n) zigots, kas veidojas apaugļošanas rezultātā. Zigota turpina dalīties un diferencēties. Cilmes šūnas ir nediferencētas bioloģiskas šūnas, kas nav specializētas nevienai konkrētai funkcijai, bet kurām ir iespēja diferencēties specializētās šūnās, savukārt diferencētas šūnas ir šūnu veids, kas ir pakļauts unikālām epiģenētiskām modifikācijām un kurām organismā ir īpašas funkcijas. Šī ir galvenā atšķirība starp cilmes šūnām un diferencētajām šūnām.
Kas ir cilmes šūnas?
Cilmes šūnas var definēt kā nediferencētas bioloģiskas šūnas, kas nav specializētas nevienai konkrētai funkcijai. Cilmes šūnas spēj diferencēties specializētās šūnās, kā arī mitozes rezultātā radīt vairāk cilmes šūnu. Cilmes šūnas parasti atrodamas daudzšūnu organismos. Viņiem piemīt spēja attīstīties par vairākiem šūnu tipiem agrīnā dzīves laikā, kā arī ķermeņa augšanas laikā. Tāpēc cilmes šūnu dalīšanās laikā tā var vai nu kļūt par citu specializētu šūnu tipu, vai arī palikt kā cilmes šūna.
Cilmes šūnām ir divas unikālas īpašības, kas palīdz atšķirt no citām šūnām. Pirmkārt, tās ir nespecializētas šūnas, kas spēj atjaunoties caur šūnu dalīšanos pat pēc noteikta laika neaktivitātes. Piemēram, tādos orgānos kā kaulu smadzenes notiek regulāra cilmes šūnu dalīšanās, lai atjaunotu un aizstātu bojātos audus. Un, otrkārt, tiem ir iespēja attīstīties audos vai orgānu specifiskās šūnās. Cilmes šūnas specializētos apstākļos dalās tādos orgānos kā sirds utt.
Cilmes šūnām ir vairākas diferenciācijas iespējas. Tos var iedalīt totipotentos, pluripotentos un multipotentos. Totipotentās cilmes šūnas spēj diferencēties embrionālo šūnu tipos. Šādas šūnas tiek ražotas, saplūstot olām un spermu. Tādējādi var radīt dzīvotspējīgus organismus. Pluripotentās cilmes šūnas tiek ražotas no totipotentām šūnām, un tās spēj diferencēties gandrīz visos šūnu veidos, un tās ir iegūtas no trim dīgļu slāņiem. Daudzpotentas cilmes šūnas spēj diferencēties vairākās vienas ģimenes šūnās.
01. attēls: cilmes šūnas
Pašlaik pētījumos tiek izmantotas divu veidu cilmes šūnas, un tās ir embriju cilmes šūnas un pieaugušo cilmes šūnas/somatiskās cilmes šūnas. Embrionālās cilmes šūnas ir šūnas, kas atrodas blastocistā un embrijā 3 līdz 5 dienas pēc apaugļošanas. Tie ir pluripotenti, un tāpēc visi trīs dīgļu slāņu atvasinājumi tiek izstrādāti caur embriju cilmes šūnām. Pieaugušo jeb somatiskās cilmes šūnas ir cilmes šūnas, kas atjauno un uztur bojātos audus. Lielākā daļa pieaugušo cilmes šūnu ir multipotentas, savukārt pluripotentas cilmes šūnas tiek atrastas reti. Kaulu smadzenes ir pieaugušo cilmes šūnu piemērs, ko izmanto vairākām procedūrām.
Kas ir diferencētās šūnas?
Diferencētas šūnas ir šūnu veids, kas ir pakļauts unikālām epiģenētiskām modifikācijām atkarībā no audiem un reaģējot uz vides un attīstības stimuliem. Šūnu diferenciācijas aspektā tas ir process, kurā vismazāk specializētās šūnas tiek pārveidotas par specializētāku šūnu tipu stāvokli. Šūnu diferenciācija tiek uzskatīta par galveno attīstības bioloģijas aspektu. Pateicoties šūnu diferenciācijai, dažādi ķermeņa audi tiek nodrošināti ar dažāda veida šūnām. Šūnu diferenciāciju izraisa daudzšūnu organisma attīstības sākums. Apaugļošanas rezultātā sieviešu dzimuma gameta tiek sapludināta ar vīrišķo gametu, kā rezultātā veidojas zigota, kas ir diploīdā (2n) stadijā.
Zigota ir primārais šūnu diferenciācijas avots. Šeit sarežģītākie ķermeņa audi tiek izstrādāti šūnu diferenciācijas ceļā. Atšķirībā no cilmes šūnām, kas ir nediferencētas, diferencētām šūnām ir efektīvāka funkcija organismā. Saikne starp cilmes šūnām un diferencētajām šūnām ir tāda, ka diferencētas šūnas tiek ražotas, sadalot cilmes šūnas pilnībā diferencētās meitas šūnās. Tas galvenokārt notiek pieaugušajiem kā bieži sastopams process audu atjaunošanas procedūru un normālas šūnu maiņas laikā.
Attēls 02: diagramma, kas parāda, kā tiek diferencētas embrionālās cilmes šūnas
Diferencētas šūnas tiek ražotas tādā aspektā, ka tiek mainīts nediferencēto šūnu izmērs un forma. Arī šūnu diferenciācija izraisa izmaiņas vielmaiņas aktivitātē un reakcijā uz stimuliem. Šūnu diferenciācija neizraisa izmaiņas DNS secībā. Taču ir svarīgi pieminēt, ka šūnu diferenciācija spēj izraisīt tādu gēnu izslēgšanu, kas nav nepieciešami konkrētam audam.
Kādas ir līdzības starp cilmes šūnām un diferencētajām šūnām?
- Daudzšūnu organisma attīstības procesā ir gan cilmes šūnas, gan diferencētās šūnas.
- Cilmes šūnas tiek diferencētas dažādās specializētās šūnās.
Kāda ir atšķirība starp cilmes šūnām un diferencētajām šūnām?
Cilmes šūnas pret diferencētām šūnām |
|
| Cilmes šūnas var definēt kā nediferencētas bioloģiskas šūnas, kas nav specializētas nevienai konkrētai funkcijai, bet kurām ir iespēja diferencēties par specializētām šūnām. | Diferencētas šūnas ir šūnu veids, kas ir pakļautas unikālām epiģenētiskām modifikācijām atkarībā no audiem un reaģējot uz vides un attīstības stimuliem. |
| Īpaša funkcija | |
| Cilmes šūnām nav noteiktas funkcijas. | Diferencētām šūnām ir noteikta funkcija. |
Kopsavilkums - cilmes šūnas pret diferencētām šūnām
Apaugļošanas rezultātā sieviešu dzimuma gameta tiek sapludināta ar vīrišķo gametu, kā rezultātā veidojas diploīda zigota (2n). Daudzšūnu organisma attīstības stadijā zigota dalās nepārtraukti. Cilmes šūnas var definēt kā nediferencētas bioloģiskas šūnas, kas nav specializētas noteiktai funkcijai. Bet tiem ir iespēja diferencēties specializētās šūnās vai mitozes rezultātā radīt vairāk cilmes šūnu. Pašlaik pētījumos tiek izmantotas divu veidu cilmes šūnas, un tās ir pazīstamas kā embrionālās cilmes šūnas un pieaugušo/somatiskās cilmes šūnas. Diferencētas šūnas ir šūnu veids, kas ir pakļauts unikālām epiģenētiskām modifikācijām atkarībā no audiem un reaģējot uz vides un attīstības stimuliem. Diferencētām šūnām ir svarīgāka funkcija nekā cilmes šūnām. Šī ir atšķirība starp cilmes šūnām un diferencētajām šūnām.
