В принципе, две клетки с одной и той же материнской клеткой могут дифференцироваться/специализироваться/расходиться двумя способами:
Потому что они не являются идеально идентичными копиями (= разные внутренние влияющие факторы). Я явно не имею в виду «неидентичные на уровне ДНК», а на уровне других клеточных компонентов!
Потому что они подвержены различным внешним воздействующим факторам (химическим, механическим).
Можно ли сказать, какая из этих двух причин дифференцировки клеток является более общей, частой, соотв. "важный"? Или это полностью зависит от (типа материнской) клетки и каких-то общих обстоятельств?
Если внутренние факторы (= неидентичные копии) являются важным источником дифференциации, у меня есть два (необязательных) вопроса:
Как материнской клетке удается расщепиться на две неидентичные копии довольно тонко настроенным и детерминированным образом? Или достаточно любой асимметрии?
Какая клетка первой (начиная с зиготы) делится на две неидентичные клетки, достаточно разные, чтобы дать начало дифференцировке? (Из этого ответа я, кажется, узнал, что это может произойти уже после 1-4 делений.)
Я нашел частичный ответ на мой и этот вопрос в Quora:
Что регулирует начальную дифференцировку клеток?
Ян Драйвер говорит:
У многих организмов исходная клетка имеет мРНК (или белок), распределенную в одной половине зиготы. Одна дочерняя клетка наследует большую часть мРНК или белка и продолжает активировать или подавлять гены в этой клетке, но не в другой. Это было визуализировано и хорошо изучено у C. elegans: асимметричное деление клеток и формирование оси у эмбриона .
Этот вопрос какой-то плохой. Существуют общие внутренние влияющие факторы, не связанные с неправильной репликацией, чаще всего:
Метилирование. Добавление метильных групп к участкам ДНК ингибирует транскрипцию РНК из этого участка.
Отпечаток. Не могу точно вспомнить, как это работает, но это еще один механизм включения/выключения генов.
Структура гистонов (заворачивание/развертывание). ДНК, плотно свернутая вокруг гистонов, вряд ли будет транскрибирована.
Внешние влияющие факторы включают клеточную передачу сигналов, обнаружение субстрата и крупномасштабную эндокринную передачу сигналов. Наиболее важными являются факторы роста и ингибиторы роста (которые сообщают клеткам, нужно ли им быстро размножаться (восстановление повреждений/крупномасштабный рост) или замедлять размножение (перенаселенность). Другими внешними факторами могут быть метаболизм (выработка этих пищеварительных ферментов при воздействии). к этим продуктам) или эндокринной сигнализации.
К счастью, неидентичные копии на уровне ДНК (мутации) относительно редки на практике, особенно среди видов более высокого порядка с более продолжительной продолжительностью жизни.
Ханс-Петер Стрикер
пользователь1258361
Ханс-Петер Стрикер