Celdifferentiatie
Cellulaire differentiatie is het proces waarbij een minder gespecialiseerde cel een meer gespecialiseerd celtype wordt. Het maakt deel uit van de ontwikkelingsbiologie. Verschillende weefsels hebben verschillende soorten organellen in de cellen.
Differentiatie komt vele malen voor tijdens de ontwikkeling van een meercelligorganisme. Het organisme verandert van een enkel zygote in een complex systeem van weefsel- en celtypes. Differentiatie is ook een veel voorkomend proces bij volwassenen: volwassen stamcellen delen zich om volledig gedifferentieerde dochtercellen te maken tijdens het herstel van het weefsel en tijdens de normale celverloop.
Differentiatie verandert de grootte, de vorm, de metabolische activiteit en het reactievermogen van een cel op signalen drastisch. Deze veranderingen zijn grotendeels te wijten aan veranderingen in de genexpressie. Op enkele uitzonderingen na, houdt cellulaire differentiatie bijna nooit een verandering in de DNA-sequentie zelf in. Het gaat wel om het uitschakelen van vele genen die niet nodig zijn in een bepaald weefsel. Zo kunnen cellen in verschillende weefsels zeer verschillende fysieke kenmerken hebben ondanks het feit dat ze hetzelfde genoom hebben.
De celpotentie is het vermogen van een cel om zich te onderscheiden in andere celtypes. Een cel die in staat is om te differentiëren in vele celtypes staat bekend als pluripotent. Dergelijke cellen worden stamcellen in dieren genoemd en meristematische cellen in hogere planten. Een cel die in staat is om te differentiëren in alle celtypen staat bekend als totipotent. Bij zoogdieren zijn alleen de zygote en vroege embryonale cellen totipotent, terwijl bij planten veel gedifferentieerde cellen met eenvoudige laboratoriumtechnieken totipotent kunnen worden.
Stamceldifferentiatie
Vragen en antwoorden
V: Wat is celdifferentiatie?
A: Celdifferentiatie is het proces waarbij een minder gespecialiseerde cel een meer gespecialiseerd celtype wordt. Het maakt deel uit van de ontwikkelingsbiologie en komt vele malen voor tijdens de ontwikkeling van een meercellig organisme.
V: Hoe beïnvloedt celdifferentiatie de eigenschappen van een cel?
A: Differentiatie verandert drastisch de grootte, de vorm, de metabolische activiteit en de reactie op signalen van een cel. Deze veranderingen zijn grotendeels het gevolg van veranderingen in genexpressie, en niet van de DNA-sequentie zelf.
V: Wat is celpotentie?
A: Celpotentie is het vermogen van een cel om te differentiëren in andere soorten cellen. Een pluripotente cel kan differentiëren in veel verschillende types, terwijl totipotente cellen kunnen differentiëren in alle types. Bij zoogdieren zijn alleen zygoten en vroege embryonale cellen totipotent, terwijl bij planten veel gedifferentieerde cellen met laboratoriumtechnieken totipotent kunnen worden.
V: Welke rol spelen stamcellen bij celdifferentiatie?
A: Stamcellen zijn pluripotente cellen die het vermogen hebben om te differentiëren in veel verschillende soorten dochtercellen tijdens weefselherstel of een normaal celverloop bij volwassenen. Zij spelen ook een belangrijke rol in de ontwikkeling omdat zij zich meerdere malen delen om complexe systemen van weefsels en verschillende soorten organellen in de cellen te vormen.
V: Hoe verandert de genexpressie tijdens celdifferentiatie?
A: De genexpressie verandert aanzienlijk tijdens de celdifferentiatie, omdat bepaalde genen die niet nodig zijn voor bepaalde weefsels worden uitgeschakeld, terwijl andere worden geactiveerd of anders tot expressie komen, afhankelijk van de behoeften van het specifieke weefsel of organel dat wordt gevormd. Dit resulteert in fysieke verschillen tussen verschillende soorten weefsels ondanks het feit dat zij identieke genomen hebben.
V: Is er een verschil tussen dierlijke stamcellen en plantaardige meristematische cellen?
A: Ja, dierlijke stamcellen zijn pluripotent, terwijl plantaardige meristematische cellen totipotent kunnen worden met eenvoudige laboratoriumtechnieken die hen in staat stellen te differentiëren in alle soorten dochtercellen wanneer dat nodig is.
