בידול

ה בידול בביולוגיה מסמן את המעבר ממצב מובחן בצורה גרועה למדינה. לתהליך זה חשיבות מיוחדת במהלך התפתחות תא הביצית המופרית לאורגניזם שלם. הפרעות בתהליך הבידול עלולות להוביל למחלות קשות כמו סרטן או מומים.

מה ההבדל?

בידול ביולוגי עוסק בהתמחות תאי גזע לא מובחנים לתאי גוף מבודדים. תהליכים אלה ממלאים תפקיד חשוב במיוחד במהלך עוברי הגידול והמשך הצמיחה. תהליכי בידול חשובים גם לשמירה על תפקודי הגוף באורגניזמים בוגרים.

בתחילה, לתאי גזע לא מובחנים יש עדיין את היכולת להפוך לכל תאי הגוף האחרים. בתהליך, תאי גוף מתמחים מתעוררים באמצעות מספר תהליכי בידול, המהווים את האיברים השונים ובסופו של דבר מאבדים את יכולת ההפרדה.

ישנם מספר סוגים של תאי גזע. תאי הגזע הטוטו-פוטנטיים כביכול עדיין מסוגלים להפוך את עצמם לאורגניזם שלם. תאי הגזע הפלוריפוטנטיים יכולים בתורם להתמיין לכל תאי הגוף. עם זאת, כבר לא ניתן להם להתפתח לאורגניזמים בודדים. תאי גזע רב-פוטנציאליים כבר פיתחו בידול מסוים לקו תאים מסוים. עם זאת, הם עדיין יכולים להתמיין לכל שאר התאים בקו תאים זה.

פונקציה ומשימה

בידול ביולוגי הוא אחד התהליכים החשובים ביותר בהתפתחות של אורגניזמים צמחיים, בעלי חיים או אנושיים, במהלך תהליך זה, בין היתר, מתפתחים תאי גוף המבדילים יותר ויותר מתא ביצה מופר בכמה שלבים.

תא הביצית המופרית הוא תא הגזע הטו-טיפטינטי הראשון אשר תחילה נתון לחלוקת תאים לארבעה תאים שווים. כל אחד מארבעת התאים הללו יכול להתפתח לאורגניזם זהה לחלוטין מבחינה גנטית. כאשר מגיעים לשלב בן ארבעה תאים, נוצר הבלסטוציסט, המורכב מתאי גזע עובריים פלוריפוטנטיים. תאי גזע פלוריפוטנטיים אלה יכולים להתפתח לשלוש שכבות הנבט ectodermerm, endoderm ו- mesoderm דרך השלב הבא של ההבחנה וכך מייצגים את נקודת המוצא של כל תאי הגוף האחרים.

לעומת תאי הגזע הטוטו-פוטנטיים, לעומת זאת, אלה כבר איבדו את היכולת להתפתח לאורגניזמים עצמאיים זהים גנטית.

קווי תאים נוספים יוצאים משלושת הקוטילונים, אשר בתחילה מורכבים מתאי גזע רב-פוטנציאליים. תאי הגזע המרובי-פוטנציאליים מסוגלים להתפתח לכל סוגי התאים בקו התאים המתאים. לתאים אלה אין יותר את היכולת להפוך את עצמם לכל תאי הגוף האחרים, מכיוון שכבר הגיעו לדרגה גבוהה יותר של בידול מאשר תאי הגזע הפלוריפוטנטיים.

באורגניזמים מן החי והאדם, תהליך ההבחנה קשור לקביעה. הנחישות מתארת ​​את הקמת ההתמחות ברגע שנלקח, לפיה המשך פיתוח קווי התאים מועבר באמצעים אפיגנטיים. כמובן שתאים שכבר הובחנו לפני כן יבדילו עוד יותר לתאים של קו התא המתאים כחלק מקביעתם.

למרות שכל המידע הגנטי של כל תא בודד זהה, הוא נקרא באופן שונה בהתאם לסוג התא באמצעות ביטוי גנים. משמעות הדבר היא, בין היתר, כי בתא כבד, למשל, רק המידע הגנטי לתפקוד הכבד מפוענח, בעוד שכל המידע האחר נותר שלא נקרא.

ההבדל מושפע מגורמים חיצוניים או פנימיים שונים. הורמונים וגורמי גדילה ממלאים תפקיד חשוב. אנשי הקשר עם התא לתאים הסמוכים קובעים גם את כיוון ההבחנה.

קביעת טרנספורמציה יכולה להתרחש בתנאים מסוימים. קביעת התא משתנה. זה חשוב במיוחד בריפוי פצעים. אם התאים אז כבר נבדלים, הם מאבדים את הבידול שלהם במקרים אלה ונבדלים שוב. אולם אם תהליך זה מופרע, סרטן יכול להופיע.

בידול חיוני בכדי שהאורגניזם יתפקד בכלל כמערכת ביולוגית אחידה.

מחלות ומחלות

בהקשר של בידול תאים, לעומת זאת, עלולות להופיע הפרעות, העלולות להוביל למומים באיבר במהלך עוברת. ישנן כמה מחלות גנטיות עם מגוון של דיספלזיות באיברים. בנוסף למומים באיברים הפנימיים, המראה החיצוני לרוב אינו הרמוני.

עם זאת, ישנם גם גורמים לא גנטיים למומים באיברים. דוגמא אחת היא נגיף כלייתי בהיעדר מי שפיר. מכיוון שהעובר האנושי יכול להתפתח רק בתוך מי השפיר, חוסר המרחב כאן מוביל לבידול איברים לקוי, לפיו מושפעים גם איברים ורקמות אחרות.

תרופות יכולות גם לשבש את תהליך ההבחנה במהלך עוברת. דוגמה ידועה היא קונטרגן הרגעה, שהביא לפגיעה בהתפתחות הגידול של העובר במהלך תחילת ההריון. זה התפרסם בשנת 1961 עם מה שמכונה קונסטרגנסנדל.

עם זאת, יכול לקרות גם שתאים שכבר מובחנים מבדילים ואז מתרבים בצורה לא מבוקרת. זה המצב עם סרטן. ככל שהתאים התבדלו יותר, כך הגידול ממאיר יותר. כאמור, התבדלות נחוצה במקרים מסוימים כאשר יש צורך גדול יותר בגידול תאים. זה המצב בין ריפוי פצעים. בתהליכים אלה, לעומת זאת, ההבדל אחריו מוביל בידול של התאים. אולם אם ההבדל נכשל, סרטן מתפתח.

מוטציות סומטיות בתאים יכולות גם להשפיע על גנים המשפיעים על התמיינות. לפיכך, הסבירות להתפתחות סרטן עולה במהלך החיים.