Diferența cheie – celule stem vs celule diferențiate
Organismele pluricelulare sunt dezvoltate prin diferite procese de dezvoltare. Baza dezvoltării este zigotul diploid (2n) care este produs prin fertilizare. Zigotul continuă să se dividă și să se diferențieze. Celulele stem sunt celule biologice nediferențiate care nu sunt specializate pentru nicio funcție anume, dar au capacitatea de a se diferenția în celule specializate, în timp ce celulele diferențiate sunt tipurile de celule care au fost supuse unor modificări epigenetice unice și au funcții speciale în organism. Aceasta este diferența cheie dintre celulele stem și celulele diferențiate.
Ce sunt celulele stem?
Celulele stem pot fi definite ca celule biologice nediferențiate care nu sunt specializate pentru o anumită funcție. Celulele stem au capacitatea de a se diferenția în celule specializate și, de asemenea, de a da naștere la mai multe celule stem prin mitoză. Celulele stem se găsesc de obicei în organismele multicelulare. Ei posedă capacitatea de a se dezvolta într-un număr de tipuri de celule în timpul vieții timpurii, precum și în timpul creșterii corpului. Prin urmare, în timpul diviziunii celulelor stem, poate fie să devină un alt tip de celule specializate, fie să rămână ca o celulă stem.
Există două caracteristici unice ale celulelor stem care ajută la diferențierea de alte celule. În primul rând, sunt celule nespecializate care sunt capabile să se reînnoiască prin diviziunea celulară chiar și după o anumită perioadă de timp de inactivitate. De exemplu, în organe precum măduva osoasă, există o diviziune regulată a celulelor stem pentru a repara și înlocui țesuturile deteriorate. Și în al doilea rând, au capacitatea de a se dezvolta în țesuturi sau celule specifice unui organ. Celulele stem se divid în condiții specializate în organe precum inima etc.
Celulele stem au mai multe potențiale de diferențiere. Ele pot fi clasificate ca totipotenți, pluripotenți și multipotenți. Celulele stem totipotente sunt capabile să se diferențieze în tipuri de celule embrionare. Astfel de celule sunt produse prin fuziunea ovulului și spermatozoizilor. Astfel, se pot produce organisme viabile. Celulele stem pluripotente sunt produse din celule totipotente și sunt capabile să se diferențieze în aproape orice tip de celulă și sunt derivate din cele trei straturi germinale. Celulele stem multipotente sunt capabile să se diferențieze într-un număr de celule din aceeași familie.
Figura 01: Celula stem
Două tipuri de celule stem sunt utilizate în prezent pentru studii și sunt celule stem embrionare și celule stem adulte/celule stem somatice. Celulele stem embrionare sunt celulele care sunt prezente în blastocist și în embrion la 3 până la 5 zile post-fertilizare. Sunt pluripotenți și, prin urmare, toți derivații celor trei straturi germinale sunt dezvoltați prin celule stem embrionare. Celulele stem adulte sau somatice sunt celulele stem care repară și mențin țesuturile deteriorate. Majoritatea celulelor stem adulte sunt multipotente, în timp ce celulele stem pluripotente sunt rareori găsite. Măduva osoasă este un exemplu de celule stem adulte care sunt folosite pentru mai multe tratamente.
Ce sunt celulele diferențiate?
Celulele diferențiate sunt un tip de celule care au fost supuse unor modificări epigenetice unice în funcție de țesut și ca răspuns la stimulii de mediu și de dezvoltare. Sub aspectul diferențierii celulare, este un proces prin care celulele cel mai puțin specializate sunt convertite într-o stare de tipuri de celule mai specializate. Diferențierea celulară este considerată un aspect major al biologiei dezvoltării. Prin diferențierea celulară, diferite țesuturi din organism sunt prevăzute cu diferite tipuri de celule. Diferențierea celulară este declanșată de debutul dezvoltării unui organism multicelular. Prin fertilizare, un gamet feminin este fuzionat cu un gamet masculin, ceea ce va duce la formarea unui zigot care se află în stadiul diploid (2n).
Zigotul este sursa primară de diferențiere celulară. Aici, majoritatea țesuturilor complexe ale corpului sunt dezvoltate prin diferențierea celulară. Spre deosebire de celulele stem, care sunt nediferențiate, celulele diferențiate au o funcție mai eficientă în organism. Legătura dintre celulele stem și celulele diferențiate este aceea că celulele diferențiate sunt produse prin diviziunea celulelor stem în celule fiice complet diferențiate. Acest lucru se întâmplă în principal la adulți, ca un proces comun în timpul procedurilor de reparare a țesuturilor și al turnover-ului celular normal.
Figura 02: Diagrama pentru a arăta modul în care celulele stem embrionare sunt diferențiate
Celulele diferențiate sunt produse în astfel de aspect în care dimensiunea și forma celulelor nediferențiate sunt modificate. De asemenea, diferențierea celulară provoacă modificări ale activității metabolice și ale răspunsului la stimuli. Diferențierea celulară nu provoacă o modificare a secvenței ADN. Dar este important de menționat că diferențierea celulară are capacitatea de a provoca dezactivarea genelor care nu sunt necesare pentru un anumit țesut.
Care sunt asemănările dintre celulele stem și celulele diferențiate?
- Atât celulele stem, cât și celulele diferențiate sunt prezente în procesul de dezvoltare al unui organism multicelular.
- Celulele stem sunt diferențiate în diferite celule specializate.
Care este diferența dintre celulele stem și celulele diferențiate?
Celule stem vs celule diferențiate |
|
| Celulele stem pot fi definite ca celule biologice nediferențiate care nu sunt specializate pentru nicio funcție anume, dar au capacitatea de a se diferenția în celule specializate. | Celulele diferențiate sunt tipurile de celule care au fost supuse unor modificări epigenetice unice în funcție de țesut și ca răspuns la stimulii de mediu și de dezvoltare. |
| Funcție specifică | |
| Celulele stem nu au o anumită funcție. | Celulele diferențiate au o funcție specifică. |
Rezumat – Celulele stem vs celule diferențiate
Prin fertilizare, un gamet feminin este fuzionat cu un gamet masculin, ceea ce va duce la formarea unui zigot care este diploid (2n). Zigotul se împarte continuu în stadiul de dezvoltare al unui organism multicelular. Celulele stem pot fi definite ca celule biologice nediferențiate care nu sunt specializate pentru o anumită funcție. Dar au capacitatea de a se diferenția în celule specializate sau de a da naștere la mai multe celule stem prin mitoză. Două tipuri de celule stem sunt utilizate în prezent pentru studii și sunt cunoscute ca celule stem embrionare și celule stem adulte/somatice. Celulele diferențiate sunt tipurile de celule care au fost supuse unor modificări epigenetice unice în funcție de țesut și ca răspuns la stimulii de mediu și de dezvoltare. Celulele diferențiate au o funcție mai importantă decât celulele stem. Aceasta este diferența dintre celulele stem și celulele diferențiate.
