تخصصی شدن سن سی شیال و تخصصی شدن خودبخودی

تخصصی شدن سین سیشیال



این نوع تخصصی شدن در حشرات دیده می شود.پس از لقاح تقسیم هسته درون سیتوپلاسم سلول تخم صورت گرفته و هسته های زیادی درون یک سلول تخم بسیار بزرگایجاد می شود. سیتوپلاسمی که شامل تعداد زیادی هسته است سین سیتیوم نامیده می شود. سیتوپلاسم سلول تخم یک پارچه نیست و ناحیه ی قدامی از ناحیه خلفی متفاوت است و بر هم کنش های تخصصی شدن سین سیشیال بین سلولها صورت نمی گیرد بلکه بین بخش های مختلف یک سلول انجام می شود.

تفاوت در ناحیه قدامی و خلفی به علت وجود اطلاعاتی است که توسط پروتئینهایی به نام ریخت زا Morphogen) ) ایجاد می شود. ریخت زاها در نواحی خاصی از جنین سنتز شده و تا فاصله زیادی منتشر می شوند. بیشترین غلظت این پروتئین ها (ریخت زاها) در نقطه سنتز است و هم زمان با دور شدن از منبع ، غلظتش کاهش می یابد. غلظت عوامل ریخت زای ویژه در هر مکان خاص به سلول می گوید که نسبت به منبع عامل ریخت زا در چه موقعیتی قرار گرفته است.

جنین شناسان نشان داده اند که در قدامی ترین بخش جنین دروزوفیلا پروتئین ریخت زایی سنتز می شود که Bicoid نامیده می شود و خلفی ترین بخش نیز سنتز کننده پروتئین Nanos می باشد. شیب غلظت این دو ماده به سمت مقابل کاهش می یابد. بنابراین محور طولی سلول تخم دروزوفیلا با دو شیب غلظت در دو سمت آن تعیین می شود. هم زمان با تقسیم هسته و ورود آنها به نواحی مختلف سیتوپلاسم سین سیتیوم ، هسته ها با توجه به نسبت Bicoid /Nanos در امتداد محور قدامی_خلفی آموزش داده می شوند. به این صورت که هسته هایی که در نواحی با غلظت بالای Bicoid و غلظت کم Nanos هستند، ژن هایی را بیان می کنند که برای تولید سر ضروری است و هسته های مستقر در نواحی با غلظت کمتر Bcoid و مقدار کمی Nanos بیان کننده ژنهایی هستند که باعث شکل گیری ناحیه سینه می شود. هم چنین هسته ها یی که در نواحی واجد میزان بسیار کم یا فاقدBicoid و غلظت بالای Nanos هستند،ساختارهای شکمی را بوجود می آورند.

شواهد مختلف توسط دانشمندان جنین شناسی نشان دهنده این موضوع است که:

1- پروتئینBicoid دارای شیبی است که بیشترین غلظت آن در ناحیه قدامی (ناحیه تشکیل سر) یافت می شود.

2- جنین های فاقد پروتئین Bicoid بدون سر هستند.

3- زمانی که Bicoid به نواحی مختلف جنین ها ی فاقد Bicoid تزریق شد، در مکان های تزریق، سر شکل گرفت. علاوه بر این در نواحی اطراف محل تزریق Bicoid با توجه به میزان غلظت Bicoid در نواحی اطراف تزریق، ناحیه ی سینه شکل گرفت( همانطور که از پیام وابسته به انتظار می رفت).


تخصصی شدن خودبخودی




انواع تخصصی شدن سلول ها در یک پست جداگانه به طور مختصر آورده شد. حال در چند پست دیگر سه نوع تخصصی شدن به طور کلی تر بیان می شود.

تخصصی شدن خود بخودی:

این روش برای اولین بار در سال 1887 توسط یک دانشجوی پزشکی فرانسوی به نام Laurent chabry مطرح شد. او روی تکوین جنین تونیکات بررسی می کرد. این جانوران در نواحی ساحلی به فراوانی یافت می شوند و دارای سلول های بزرگ هستند. جنین های تونیکات سریعا به لاروی با تعداد و تنوع کم سلولی تکوین پیدا می کند. Chabry با جداسازی بلاستومرهای جنین های در حال تقسیم تونیکات و قرار دادن آنا در محیط کشت جداگانه، دریافت که هر بلاستومر مسئول ایجاد ناحیه خاصی از بافت لارو است. در غیاب بلاستومرهای خاص، لارو فاقد همان ساختارهایی می شد که در حالت طبیعی توسط آن بلاستومرها شکل می گرفتندو هم چنین سلول های معین جداشده نیز قادر بودند فقط ساختارهای مشخصی را به وجود آورند.

بطور کلی مشخص شده که اگر از جنین 8 سلولی، سلولهای خاصی جدا شوند، جنین حاصله فاقد ساختارهای مشتق شده از آن سلول های خاص می شود درحالیکه سلول های جداشده ی دور ازجنین قادرند همان ساختارها را ایجاد کنند. به این ترتیب می توان گفت در روش تکوین خود بخودی که به آن تکوین موزائیکی نیز گفته میشود، جنین ساختاری شبیه به موزائیک با اجزای غیروابسته است که هر یک به صورت جداگانه تمایز می یابند. در جنین بی مهرگان شامل نرم تنان، کرم های حلقوی و تونیکات ها،تعیین سرنوشت سلولی اغلب توسط تخصصی شدن خودبخودی صورت می گیرد. در این موجودات، عوامل تعیین کننده ریخت زایی (شامل پروتئین ها و mRNA ) در نواحی متفاوتی از سیتوپلاسم سلول تخم قرار گرفته اند و هم زمان با تقسیمات جنینی(تسهیم) وارد سلول های مختلف شده و در نتیجه سلول های بلاستومر حاصل تخصصی شده می شوند و از هر بلاستومر دود مانی مشابه شکل میگیرد. بنابراین می توان گفت که سرنوشت بلاستومر ها ثابت است. در این روش، تخصصی شدن انواع سلولی ( بلاستومرها) قبل از هر گونه مهاجرت سلول های جنینی دیده میشود.