differenciálódást

A differenciálódás a sejtek, szövetek és szervezetek olyan folyamata, amely során a közös eredetű vagy kevéssé specializált állapotból speciális funkciójú és felépítésű sejtek alakulnak ki. A fogalmat a fejlődésbiológiában és a szöveti homeosztázis kutatásában használják, és általában a diverzifikációt, illetve a szervezetben kialakuló speciális sejttípusok megjelenését írja le.

Mechanizmusok: A differenciálódást gén- és epigenetikai szabályozóhálózatok irányítják, amelyek megváltoztatják a gének kifejeződését. Ilyenek a transzkripciós tényezők, a DNS-metiláció és a hiszton módosítások, valamint a sejtek közötti jelátvitel útjai (például morfogének és növekedési faktorok). Ezek a jelek meghatározzák a sejt sorsát (specifikáció) és végül a differenciálódást, amikor a sejtek morfológiája és funkciója megkülönböztetett lesz. Gyakran a folyamat részben reverzibilis, de általában irreverzibilis; bizonyos körülmények között a sejtek visszaprogramozhatók.

Példák: Az állatvilágban a hematopoetikus őssejtek vörös- és fehérvérsejtekké differenciálódnak; neurális őssejtek idegsejtekké és gliális sejttípusokká, továbbá izom- és felhámsejtek alakulnak ki. Növényekben a merisztémás sejtek differenciálódásával xilémre és floémre, illetve más szövetekre jellemző sejttípusok jönnek létre. A differenciálódás kulcsfontosságú az organogenezisben és a regenerációban is.

Jelentőség és alkalmazások: A differenciálódás megértése alapvető a fejlődéstudományban és a regeneratív orvoslásban, valamint a rákkutatásban, ahol a de-differenciálódás vagy rendellenes differenciálódás betegségekhez vezethet. Olyan módszerek is rendelkezésre állnak, mint a sejtvonalak nyomon követése és az egyedi sejtprofilozás, illetve az irányított differenciálás, amelyek kutatások, betegségek modellezése és terápiák fejlesztéséhez nyújtanak eszközöket.