Hücre Kader Belirlemesi ve Bağlılığı
Hücrelerin esnek, özgülleşmiş (specified) bir durumdan belirli bir gelişimsel kadere geri döndürülemez bir bağlılığa (commitment) nasıl ilerlediği incelenmektedir.
Tanım
Kader belirlemesi (determination), bir hücrenin belirli bir gelişimsel kadere kararlı bir şekilde bağlanmasıdır; öyle ki yeni bir ortama taşındığında bile o kaderi üretecektir. Bağlılık (commitment) ise bir hücrenin gelişimsel potansiyelinin birçok olasılıktan tek birine doğru aşamalı olarak daraltıldığı daha geniş bir süreç olarak tanımlanmaktadır.
Kapsam
Bu konu, kader kısıtlamasının yeterlilikten (competence) özgülleşmeye (specification) ve kader belirlemesine (determination) kadar olan aşamalarını ve bunları ayırt etmek için kullanılan deneysel testleri (izolasyon ve transplantasyon) kapsamaktadır. Otonom (mozaik) ve koşullu (regülatif) özgülleşme modlarını karşılaştırmakta ve bir hücrenin ve onun soyundan gelenlerin doğru hücre tiplerini güvenilir bir şekilde üretmesini sağlamak için bağlılığın nasıl stabilize edildiğini incelemektedir.
Temel sorular
- Bir hücrenin özgülleşmiş (specified) olması ile kaderi belirlenmiş (determined) olması arasındaki fark nedir?
- Deneyler, bir hücrenin ne zaman bağlı (committed) hale geldiğini nasıl ortaya çıkarabilir?
- Kader ne zaman iç belirleyicilerle, ne zaman dış sinyallerle sabitlenir?
- Bağlılık, sonraki hücre bölünmeleri boyunca nasıl kararlı hale getirilir?
Anahtar kavramlar
- Yeterlilik (competence), özgülleşme (specification) ve kader belirlemesi (determination)
- Otonom (mozaik) ve koşullu (regülatif) özgülleşme
- Sitoplazmik belirleyiciler
- Gelişimsel potansiyelin kısıtlanması
- Bağlılığın transplantasyon ve izolasyon testleri
Mekanizmalar
Bir hücre öncelikle yeterli (competent) hale gelir — kaderi belirleyici sinyallere yanıt verebilir duruma gelir — ardından özgülleşmiş (specified) hale gelir, yani rahatsız edilmezse bir kaderi takip edecek ancak yine de yönlendirilebilecek durumdadır. Kader belirlemesi (determination) ile kader sabitlenir ve hücre farklı bir bölgeye nakledildikten sonra bile korunur. Özgülleşme (specification), bölünme sırasında kalıtılan sitoplazmik belirleyiciler tarafından yönlendirilen otonom veya komşulardan gelen indüktif sinyallere bağlı olarak koşullu olabilir. Bağlılık (commitment), bir kez devreye girdiğinde kendi ifadelerini güçlendiren ve epigenetik modifikasyonları toplayan transkripsiyon faktörü ağları tarafından uygulanır; bu ağlar seçilen programı kilitler ve böylece yavru hücrelere aktarılmasını sağlar.
Klinik önem
Kader kısıtlamasının mantığı, kök hücreleri belirli soylara yönlendirme ve hastalıkta bağlılığın nasıl başarısız olabileceğini veya atlanabileceğini anlama çabalarına bilgi sağlamaktadır. Bu madde eğitim amaçlıdır ve klinik tavsiye kaynağı değildir.
Tarihçe
Klasik embriyolojik deneyler — blastomerleri ayırma ve embriyolar arasında doku nakli — mozaik ve regülatif gelişim arasındaki ayrımı ortaya koymuş ve günümüzde hala kullanılan özgülleşme (specification) ve kader belirlemesi (determination) kavramlarının operasyonel anlamlarını tanımlamıştır.
İlgili konular
Temel eserler
- gilbert2016
Sıkça sorulan sorular
- Bilim insanları bir hücrenin ne zaman kaderi belirlenmiş (determined) olduğunu nasıl anlar?
- Hücreyi farklı bir ortama taşıyarak: kaderi belirlenmiş (determined) bir hücre orijinal kaderini korurken, sadece özgülleşmiş (specified) bir hücre yeni çevresi tarafından hala yönlendirilebilir.
- Sitoplazmik belirleyiciler nelerdir?
- Bunlar, yumurtanın veya erken embriyonun belirli bölgelerinde lokalize olan, bölünme sırasında belirli hücreler tarafından kalıtılan ve bu hücrelerin kaderlerini sabitlemeye yardımcı olan moleküllerdir.