Hierarquia de desenvolvimento de células de plantas e animais

Hierarquia de desenvolvimento de plantas e células de animais!

À medida que o desenvolvimento avança, novos tipos de células surgem através de uma série hierárquica de decisões envolvendo tipos celulares pré-existentes específicos no desenvolvimento animal é a divisão do embrião nas três camadas germinativas: ectoderme, mesoderme e endoderma é um dos primeiros eventos.

Cada uma das camadas germinativas dá origem a um intervalo específico de tipos de células diferenciadas. Da mesma forma, o embrião da planta é dividido em três camadas celulares fundamentais. Cada um dá origem a um intervalo particular de tipos de células diferenciadas.

Em animais, essas decisões de desenvolvimento são geralmente irreversíveis, por exemplo, uma vez que uma célula tenha se diferenciado como ectoderma, seu destino é fixo. O desenvolvimento em animais, portanto, compreende uma série de decisões que progressivamente e irreversivelmente restringem o destino das células.

Destino e Potência Celular:

O destino de uma célula são todos os diferentes tipos de células que seus descendentes podem se tornar durante o desenvolvimento normal ou desenvolvimento não perturbado pela manipulação experimental. Uma célula pode se diferenciar de maneira anormal se for colocada em um ambiente incomum.

O termo potência é usado para descrever todo o repertório de tipos de células que uma determinada célula pode originar em todos os ambientes possíveis. É uma propriedade intrínseca e é maior ou igual ao seu destino; o destino de uma célula depende da sua potência e do seu ambiente.

Em animais, o destino e a potência das células são progressivamente restringidos. O destino das células torna-se cada vez mais restrito até que uma célula seja diferenciada terminalmente (pode formar apenas um único tipo de célula).

Nas plantas, os destinos das células são progressivamente restritos, mas a diferenciação não corresponde à restrição terminal em potência. Células vegetais diferenciadas podem mudar os destinos com facilidade se forem movidas para uma nova posição, e até células vegetais completamente diferenciadas podem regenerar uma nova planta inteira se forem colocadas em isolamento. Uma das diferenças fundamentais entre o desenvolvimento de animais e plantas é que, embora o destino das células vegetais possa ser restrito durante o desenvolvimento, as células permanecem totipotentes mesmo quando diferenciadas.

Compromisso de desenvolvimento:

À medida que o destino das células se torna restrito após cada decisão na hierarquia do desenvolvimento, diz-se que as células estão comprometidas com um certo destino. Nos animais, o comprometimento ocorre em etapas, inicialmente reversíveis e depois permanentes. Nas plantas, o compromisso parece ser sempre reversível.

No desenvolvimento animal, uma célula não comprometida pode ser descrita como ingênua, o que significa que não recebeu instruções direcionando-a ao longo de uma determinada via de desenvolvimento. Diz-se que o destino de uma célula é especificado se a célula for direcionada a seguir uma determinada via de desenvolvimento e o faz quando colocada isoladamente, o que deve fornecer um ambiente neutro.

A especificação pode ocorrer se uma célula herdar um determinado determinante citoplasmático ou receber sinais indutivos de outra célula. No entanto, essa mesma célula colocada em um ambiente diferente, como em contato com outras células, pode ser reespecificada por sua interação com essas células.

Isso mostra que o comprometimento nesse estágio é reversível. O destino de uma célula é determinado se não pode ser alterado, independentemente do ambiente da célula. Isso mostra que o compromisso agora se tornou irreversível.

Indução:

A indução é um processo pelo qual uma célula ou grupo de células pode influenciar o destino do desenvolvimento de outra, e é uma estratégia comum para controlar a diferenciação e a formação de padrões no desenvolvimento.

O sinal indutivo pode ser uma proteína ou outra molécula segregada a partir da célula indutora. Geralmente interage com um receptor na superfície da célula que responde. O sinal inicia uma cascata de transdução de sinal dentro da célula respondente que altera a atividade dos fatores de transcrição e / ou outras proteínas e, eventualmente, altera a expressão do gene padrão. A indução é um processo extrínseco que depende da posição de uma célula no embrião.

A indução envolve a sinalização célula-célula e pode ocorrer em vários intervalos. Células respondentes podem mostrar uma única resposta estereotipada ao sinal indutivo, ou uma resposta gradativa dependente de sua concentração, caso em que é chamado de morfogênio.

Competência:

Waddington (1932) introduziu o conceito de competência como o estado fisiológico do tecido, que permite reagir de maneira morfogeneticamente específica a estímulos determinantes. Está sempre relacionado a estímulos particulares e respostas correspondentes particulares. Competência é um termo que resume a capacidade do complemento enzimático da célula embrionária para adotar uma proporção particular de metabólitos.

A competência é uma propriedade da célula que responde à indução. Uma célula é descrita como competente se puder responder ao sinal indutivo submetendo-se a todas as mudanças moleculares apropriadas que lhe permitem seguir a via de desenvolvimento "induzida". Na ausência de indução, a célula torna-se determinada a um caminho alternativo, e isso coincide com a perda de competência para responder à indução.