ТОТИПОТЕНЦИЈАЛНОСТ: ИСТОРИЈА, КАРАКТЕРИСТИКЕ И ЗНАЧАЈ - БИОЛОГИЈА - 2025

Тотипотенци или тотипотенци јесте способност, способност и потенцијал опседнути од сваког плодових ћелија за производњу укупних ћелија појединца. Израз потјече од латинске ријечи тотипотентиа, што значи способност свих ствари и / или способност да се постане или створи комплетан организам.

Тотипотентне ћелије које су најбоље дефинисане или проучаване су зигота и споре. Неки аутори користе термин матичне ћелије и тотипотентне ћелије као синоним, али с тим у вези нема сагласности.

Тотипотенцијалне ћелије. Преузето и уређено из: Јуцомо.

Матичне ћелије, према неким ауторима, представљају недиференциране ћелије које могу постати различите групе или врсте специјализованих ћелија. Могу бити унипотентни, мултипотентни и такође тотипотентни. Само су ове последње способне родити комплетног појединца.

Историја

Отац тотипотенцијалности је немачки биолог и филозоф Ханс Адолф Едуард Дриесцх. Овај научник је револуционирао разумевање ембриологије захваљујући експериментима са морским јежима.

Дриесцх је 1891. године спровео експерименте са двоцеличним (двоцелијским) ембрионима морског јежа Ецхинус мицротуберцулатус (данас познат као Псаммецхинус мицротуберцулатус) изазивајући прихваћене хипотезе времена о ембрионалном развоју.

Њихови резултати су показали да ћелије раног ембриона (зиготе) када се раздвоје, било механички или природно, могу да наставе да се развијају све док не формирају нормалне ларве, закључујући како су ове ћелије тотипотентне у својим раним фазама развоја.

То је било у супротности с резултатима Вилхелма Роука (пионира експерименталне ембриологије) који је радио са двоцеличним жабљим јајима. Роук је открио да је убијањем једне од две ћелије развијен неправилно формиран ембрион, закључујући да су ембрионалне ћелије унапред одређене дестинације.

Касније 1910. амерички хемичар, зоолог и физиолог Јессе Францис МцЦлендон ће потврдити да ли се Дриесцх-ови резултати могу поновити на жабе, кокоши, друге јежеве, па чак и сисаре.

карактеристике

Тотипотенцијалност карактерише потенцијал неких ћелија да роде комплетног појединца. Оне су способне да постану било која врста ћелија у телу, а такође и у осталим екстраембрионалном ткиву.

Тотипотентне ћелије настају у организмима и сексуалне и асексуалне репродукције, оне су зиготе или споре. Могу бити зигота у семену фанерогама (биљке), у јајету било које животиње или у матерници сисара (као што су људи, слонови или мишеви).

Овај потенцијал у већини случајева има кратак век трајања током развоја. У људском телу имају ограничено време, отприлике 4 дана након оплодње. У другим организмима као што су биљке, морске спужве, младунци, морске звезде и мишеви имају различито трајање.

Тотипотенцијалност у различитим групама организама

За биљке и гљивице које се размножавају спорама, каже се да су ове ћелије којима није потребна оплодња тотипотентног типа, јер зигота ових организама има капацитет за производњу свих врста ћелија потребних за развој комплетне јединке.

Бројна истраживања о развоју, расту и култури ткива у биљкама су више пута показала да су многе биљне ћелије тотипотентне. Пример за то су културе малих ткива или резови стабљика који су, ако се ставе у медију за раст, у стању да дају или регенеришу потпуно нову особу.

Бескраљежњаци

Као што је већ споменуто, прво истраживање које је показало постојање тотипотентних ембрионалних ћелија проведено је са морским јежима (ехинодермама). Од тада су проведена многа истраживања која су поновила Дриесцх-ов експеримент и у свима њима је резултат исти (постојање тотипотенцијалности).

Други случај код иглокожаца, али овај пут са морским псима и морским псима, је могућност неких врста да регенеришу комплетан организам из дела или дела руке (без делова централног диска). Овај регенеративни капацитет настаје услед присуства матичних ћелија одраслих.

Морска звезда Линцкиа гуилдинги, организам регенериран из руке других организама. Преузето и уредјено од: Емоке Денес.

Проучавања ткива порастог (сунђерастог) ткива откривају да ови примитивни организми имају велики број тотипотентних ћелија. То им омогућава да производе или добију било коју врсту ћелија која им је потребна, а понекад и да могу да регенеришу комплетан организам из малог дела тела.

Вертебратес

Код краљежњака су описане студије тотипотенцијалности у ембрионалном развоју; то јест, ембрионалне ћелије краљежњака попут риба, гмизаваца, птица и сисара имају тотипотентно понашање слично као код Дриесцх-ових јежева.

Без обзира на врсту репродукције (унакрсна оплодња, самоплодњавање и такође партеногенеза) ћелије присутне између зиготе и моруле (прве сегментације зиготе) имају капацитет да производе све врсте ћелија и да их организују у кохерентан бауплан (комплетан организам ).

Типови ћелија према њиховом тотипотентном капацитету

Добар део научне заједнице класификује тотипотентне ћелије према њиховом пореклу и потенцијалу. Према свом пореклу сврставају се у ембрионалне, феталне и одрасле, док се према потенцијалу сврставају у следеће групе.

Тотипотент

Они који рађају комплетног појединца.

Плурипотент

Они могу формирати ћелије које ће створити било коју ембрионалну лозу, али не стварају комплетан организам.

Мултипотентан

Оне које могу да дају само ћелије исте лозе или ембрионалног слоја.

Унипотентан

Специјализоване ћелије које имају способност да се диференцирају у један тип ћелије.

Значај

Студије са тотипотентним ћелијама (у широком смислу класификације према њиховом потенцијалу) омогућавају нам да их видимо као могући лек за многе болести, регенерацију ткива, ћелијске терапије, па чак и потенцијалне изворе за клонирање биљака, животиња и самог човека. који је био предмет много етичке расправе.

Истраживањима прирођених болести и рака приступају стручни научници из тотипотентних ћелија, због ћелијског развоја и множења присутних код неких од ових болести.

Анализе и студије првих зиготских подела (тотипотентних ћелија) дале су увид у активацију и инактивацију гена, као и о учешћу протеина који омогућавају овај процес.

Други научни напредак везан за студије првих ембрионалних или зиготских подела су малформације и / или урођени дефекти узроковани ненормалним раним поделама и диференцијацијом ћелија.

Референце

1. Матичне ћелије. Тотипотенцијалност. Опоравак од биологиа.еду.ар.
2. МЛ Цондиц (2014). Тотипотенција: шта јесте, а шта није. Матичне ћелије и развој.
3. Ћелија потенција. Опоравак са ен.википедиа.орг.
4. И. Цортес Ривера. РИ Хернандез, П. Сан Мартин дел Ангел, Е. Зарза Меза, Р. Цуерво
5. Гонзалез (2016). Регенеративни потенцијал морске звезде Линцкиа гуилдингуии. Хидробиологицал.
6. М. Кеарл (2012). Потенцијал прве две ћелије цепања у развоју ехинодерме. Експериментална производња парцијалних и двоструких формација »(1891-1892) Ханс Дриесцх. Енциклопедија пројекта ембриона. Опоравак од ембрио.асу.еду.
7. Врсте матичних ћелија. Латиноамеричко друштво матичних ћелија. Опоравак од солцема.цом.
8. ЈФМцЦлендон (1910). Развој изолованих бластомера од жабљег јајета » Амерички часопис за анатомију.