diferensiasi

Itu diferensiasi dalam biologi menandai transisi dari keadaan terdiferensiasi buruk ke kondisi terdiferensiasi tinggi. Proses ini sangat penting selama perkembangan sel telur yang telah dibuahi menjadi organisme lengkap. Gangguan pada proses diferensiasi dapat menyebabkan penyakit yang serius seperti kanker atau malformasi.

Apa bedanya?

Diferensiasi biologis adalah tentang spesialisasi sel punca yang tidak berdiferensiasi menjadi sel tubuh yang terdiferensiasi. Proses ini memainkan peran yang sangat penting selama embriogenesis dan pertumbuhan selanjutnya. Proses diferensiasi juga penting untuk pemeliharaan fungsi tubuh pada organisme dewasa.

Awalnya, sel punca yang tidak berdiferensiasi masih memiliki kemampuan untuk berubah menjadi semua sel tubuh lainnya. Dalam prosesnya, sel tubuh khusus muncul melalui beberapa proses diferensiasi, yang membentuk berbagai organ dan akhirnya kehilangan kemampuan untuk membelah.

Ada beberapa jenis sel induk. Yang disebut sel punca totipoten masih mampu mengubah diri menjadi organisme yang utuh. Sel induk berpotensi majemuk pada gilirannya dapat berdiferensiasi menjadi semua sel tubuh. Namun, mereka tidak mungkin lagi berkembang menjadi organisme individu. Sel induk multipoten telah mengembangkan diferensiasi tertentu menjadi garis sel tertentu. Namun, mereka masih bisa berdiferensiasi menjadi semua sel lain dari garis sel ini.

Fungsi & tugas

Diferensiasi biologis merupakan salah satu proses terpenting dalam perkembangan organisme tumbuhan, hewan atau manusia.Selama proses ini antara lain berkembang sel tubuh yang semakin terdiferensiasi dari sel telur yang dibuahi dalam beberapa langkah.

Sel telur yang telah dibuahi adalah sel induk totipoten pertama yang awalnya mengalami pembelahan sel menjadi empat sel yang sama. Masing-masing dari keempat sel ini dapat berkembang menjadi organisme yang sepenuhnya identik secara genetik. Ketika tahap empat sel tercapai, blastokista, yang terdiri dari sel induk embrio berpotensi majemuk, terbentuk. Sel induk berpotensi majemuk ini dapat berkembang menjadi tiga lapisan kuman ektoderm, endoderm, dan mesoderm melalui tahap diferensiasi berikutnya dan dengan demikian mewakili titik awal untuk semua sel tubuh lainnya.

Berbeda dengan sel induk totipoten, bagaimanapun, ini telah kehilangan kemampuan untuk berkembang menjadi organisme independen yang identik secara genetik.

Garis sel lebih lanjut muncul dari tiga kotiledon, yang awalnya terdiri dari sel induk multipoten. Sel induk multipoten dapat berkembang menjadi semua jenis sel dari garis sel masing-masing. Sel-sel ini tidak lagi memiliki kemampuan untuk mengubah dirinya menjadi semua sel tubuh lainnya, karena mereka telah mencapai tingkat diferensiasi yang lebih tinggi daripada sel induk berpotensi majemuk.

Dalam organisme hewan dan manusia, proses diferensiasi dikaitkan dengan penentuan. Determination menggambarkan pembentukan spesialisasi yang pernah diambil, di mana perkembangan lebih lanjut dari garis sel diteruskan dengan cara epigenetik. Tentu saja, sel-sel yang telah terdiferensiasi sebelumnya akan berdiferensiasi lebih jauh menjadi sel-sel dari garis sel yang bersangkutan sebagai bagian dari penentuannya.

Meskipun seluruh informasi genetik dari setiap sel individu identik, itu dipanggil berbeda tergantung pada jenis sel melalui ekspresi gen. Artinya, antara lain, di dalam sel hati, misalnya, hanya informasi genetik untuk fungsi hati yang diterjemahkan, sedangkan semua informasi lainnya tetap tidak terbaca.

Diferensiasi dipengaruhi oleh berbagai faktor eksternal atau internal. Hormon dan faktor pertumbuhan memegang peranan penting. Kontak sel ke sel tetangga juga menentukan arah diferensiasi.

Transdeterminasi dapat terjadi dalam kondisi tertentu. Penentuan sel diubah. Ini sangat penting dalam penyembuhan luka. Jika sel-sel sudah berdiferensiasi, mereka kehilangan diferensiasinya dalam kasus-kasus ini dan berdiferensiasi lagi. Namun, jika proses ini terganggu, kanker dapat terjadi.

Diferensiasi sangat penting agar organisme berfungsi sama sekali sebagai sistem biologis yang seragam.

Penyakit & penyakit

Dalam konteks diferensiasi sel, gangguan dapat terjadi, yang dapat menyebabkan malformasi organ selama embriogenesis. Ada beberapa penyakit genetik dengan berbagai displasia organ. Selain malformasi organ dalam, penampilan luarnya seringkali tidak harmonis.

Namun, ada juga penyebab non-genetik dari malformasi organ. Salah satu contohnya adalah agenesis ginjal tanpa adanya cairan ketuban. Karena embrio manusia hanya dapat berkembang di dalam cairan ketuban, kurangnya ruang di sini menyebabkan diferensiasi organ yang salah, di mana organ dan jaringan lain juga terpengaruh.

Obat-obatan juga dapat mengganggu proses diferensiasi selama embriogenesis. Contoh terkenal adalah obat penenang Contergan, yang menyebabkan kerusakan perkembangan janin selama awal kehamilan. Ini menjadi publik pada tahun 1961 dengan apa yang disebut Contergansandal.

Namun, bisa juga terjadi bahwa sel-sel yang sudah berdiferensiasi berdiferensiasi dan kemudian berkembang biak secara tidak terkendali. Ini adalah situasi dengan kanker. Semakin banyak sel yang terdiferensiasi, semakin ganas tumornya. Seperti yang telah disebutkan, dediferensiasi diperlukan dalam beberapa kasus ketika ada kebutuhan yang lebih besar untuk pertumbuhan sel. Ini adalah kasus penyembuhan luka, antara lain. Dalam proses ini, bagaimanapun, dediferensiasi diikuti oleh diferensiasi sel. Namun, jika diferensiasi gagal, kanker berkembang.

Mutasi somatik pada sel juga dapat mempengaruhi gen yang mempengaruhi diferensiasi. Oleh karena itu, kemungkinan terkena kanker meningkat selama hidup.