Ключевая разница - стволовые клетки и дифференцированные клетки
Многоклеточные организмы развиваются посредством различных процессов развития. Основой для развития является диплоидная (2n) зигота, которая образуется в результате оплодотворения. Зигота продолжает делиться и дифференцироваться. Стволовые клетки представляют собой недифференцированные биологические клетки, которые не специализируются на какой-либо конкретной функции, но обладают способностью дифференцироваться в специализированные клетки, в то время как дифференцированные клетки представляют собой тип клеток, которые подверглись уникальным эпигенетическим модификациям и выполняют особые функции в организме. В этом ключевое различие между стволовыми клетками и дифференцированными клетками.
Что такое стволовые клетки?
Стволовые клетки можно определить как недифференцированные биологические клетки, не специализированные для какой-либо конкретной функции. Стволовые клетки обладают способностью дифференцироваться в специализированные клетки, а также давать начало большему количеству стволовых клеток посредством митоза. Стволовые клетки обычно встречаются в многоклеточных организмах. Они обладают способностью превращаться в ряд типов клеток в раннем возрасте, а также в процессе роста организма. Поэтому при делении стволовых клеток она может либо стать другим специализированным типом клеток, либо остаться стволовой клеткой.
Есть две уникальные характеристики стволовых клеток, которые помогают отличить их от других клеток. Во-первых, это неспециализированные клетки, способные обновляться путем клеточного деления даже после определенного периода бездействия. Например, в таких органах, как костный мозг, происходит регулярное деление стволовых клеток для восстановления и замены поврежденных тканей. А во-вторых, они обладают способностью развиваться в ткани или органоспецифические клетки. Стволовые клетки делятся в особых условиях в таких органах, как сердце и т. д.
Стволовые клетки имеют несколько потенциалов дифференцировки. Их можно разделить на тотипотентные, плюрипотентные и мультипотентные. Тотипотентные стволовые клетки способны дифференцироваться в типы эмбриональных клеток. Такие клетки образуются путем слияния яйцеклетки и сперматозоида. Таким образом, могут быть получены жизнеспособные организмы. Плюрипотентные стволовые клетки образуются из тотипотентных клеток и способны дифференцироваться почти во все типы клеток, а также происходят из трех зародышевых листков. Мультипотентные стволовые клетки способны дифференцироваться в ряд клеток того же семейства.
Рисунок 01: Стволовая клетка
Для исследований в настоящее время используются два типа стволовых клеток: эмбриональные стволовые клетки и взрослые стволовые клетки/соматические стволовые клетки. Эмбриональные стволовые клетки - это клетки, которые присутствуют в бластоцисте и в эмбрионе через 3–5 дней после оплодотворения. Они плюрипотентны, поэтому все производные трех зародышевых листков развиваются через эмбриональные стволовые клетки. Взрослые или соматические стволовые клетки - это стволовые клетки, которые восстанавливают и поддерживают поврежденные ткани. Большинство взрослых стволовых клеток являются мультипотентными, в то время как плюрипотентные стволовые клетки встречаются редко. Костный мозг является примером взрослых стволовых клеток, которые используются для нескольких видов лечения.
Что такое дифференцированные клетки?
Дифференцированные клетки представляют собой тип клеток, подвергшихся уникальным эпигенетическим модификациям в зависимости от ткани и в ответ на стимулы окружающей среды и развития. В аспекте клеточной дифференцировки это процесс, посредством которого наименее специализированные клетки преобразуются в состояние более специализированных типов клеток. Клеточная дифференцировка считается основным аспектом биологии развития. В результате дифференцировки клеток разные ткани организма снабжаются разными типами клеток. Дифференцировка клеток запускается началом развития многоклеточного организма. В результате оплодотворения женская гамета сливается с мужской гаметой, что приводит к образованию зиготы, находящейся в диплоидной (2n) стадии.
Зигота является основным источником дифференцировки клеток. Здесь самые сложные ткани организма развиваются путем дифференцировки клеток. В отличие от недифференцированных стволовых клеток, дифференцированные клетки выполняют более эффективную функцию в организме. Связь между стволовыми клетками и дифференцированными клетками заключается в том, что дифференцированные клетки образуются путем деления стволовых клеток на полностью дифференцированные дочерние клетки. В основном это происходит у взрослых как обычный процесс во время процедур восстановления тканей и нормального обновления клеток.
Рисунок 02: Диаграмма, показывающая, как дифференцируются эмбриональные стволовые клетки
Дифференцированные клетки образуются таким образом, что размер и форма недифференцированных клеток изменяются. Кроме того, дифференцировка клеток вызывает изменения метаболической активности и реакции на раздражители. Дифференцировка клеток не вызывает изменения последовательности ДНК. Но важно отметить, что дифференцировка клеток способна вызывать выключение генов, которые не нужны для конкретной ткани.
Каковы сходства между стволовыми клетками и дифференцированными клетками?
- И стволовые клетки, и дифференцированные клетки присутствуют в процессе развития многоклеточного организма.
- Стволовые клетки дифференцируются в различные специализированные клетки.
В чем разница между стволовыми клетками и дифференцированными клетками?
Стволовые клетки против дифференцированных клеток |
|
| Стволовые клетки можно определить как недифференцированные биологические клетки, которые не специализированы для какой-либо конкретной функции, но обладают способностью дифференцироваться в специализированные клетки. | Дифференцированные клетки - это тип клеток, которые подверглись уникальным эпигенетическим модификациям в зависимости от ткани и в ответ на стимулы окружающей среды и развития. |
| Специальная функция | |
| Стволовые клетки не имеют определенной функции. | Дифференцированные клетки выполняют определенную функцию. |
Резюме – Стволовые клетки против дифференцированных клеток
В результате оплодотворения женская гамета сливается с мужской гаметой, что приводит к образованию диплоидной зиготы (2n). Зигота непрерывно делится на стадии развития многоклеточного организма. Стволовые клетки можно определить как недифференцированные биологические клетки, не специализированные для выполнения определенной функции. Но у них есть способность дифференцироваться в специализированные клетки или давать начало большему количеству стволовых клеток посредством митоза. В настоящее время для исследований используются два типа стволовых клеток, известные как эмбриональные стволовые клетки и взрослые/соматические стволовые клетки. Дифференцированные клетки представляют собой тип клеток, которые подверглись уникальным эпигенетическим модификациям в зависимости от ткани и в ответ на стимулы окружающей среды и развития. Дифференцированные клетки выполняют более важную функцию, чем стволовые клетки. В этом разница между стволовыми клетками и дифференцированными клетками.
