Η διαφοροποίηση κυττάρων και ιστών είναι η διαδικασία με την οποία τα κύτταρα αποκτούν εξειδικευμένες ιδιότητες και λειτουργίες. Αρχικά, το έμβρυο αποτελείται από πανομοιότυπα κύτταρα, αλλά καθώς αναπτύσσεται ο οργανισμός, αυτά τα κύτταρα αρχίζουν να διαφέρουν μεταξύ τους.
Η διαφοροποίηση βασίζεται στην έκφραση διαφορετικών γονιδίων στα κύτταρα. Για παράδειγμα, τα βλαστοκύτταρα εκφράζουν μόνο ένα βασικό σύνολο γονιδίων που είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της ζωής. Κατά τη διαφοροποίηση, ενεργοποιείται η έκφραση πρόσθετων γονιδίων, γεγονός που δίνει στα κύτταρα εξειδικευμένες ιδιότητες.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι διαφοροποίησης:
-
Εμβρυϊκή διαφοροποίηση - συμβαίνει στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης του εμβρύου, όταν σχηματίζονται οι κύριοι ιστοί και όργανα.
-
Η κυτταρική διαφοροποίηση είναι η εξειδίκευση των κυττάρων μέσα σε έναν ήδη σχηματισμένο ιστό. Για παράδειγμα, διαφοροποίηση βλαστοκυττάρων αίματος.
-
Η τελική διαφοροποίηση είναι η μη αναστρέψιμη εξειδίκευση των κυττάρων, μετά την οποία χάνουν την ικανότητα να διαιρούνται.
Έτσι, μέσω της διαφοροποίησης, ένας πολύπλοκος πολυκύτταρος οργανισμός που αποτελείται από εκατοντάδες τύπους εξειδικευμένων κυττάρων αναπτύσσεται από ένα μόνο γονιμοποιημένο ωάριο. Αυτή η διαδικασία ρυθμίζεται τόσο γενετικά όσο και υπό την επίδραση του μικροπεριβάλλοντος των κυττάρων.
Η διαφοροποίηση των κυττάρων και η διαφοροποίηση των ιστών είναι η διαδικασία ωρίμανσης ή εξειδίκευσης ενός κυττάρου οργανισμού όταν αυτό ωριμάζει και αρχίζει να εκτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία. Αυτός είναι ένας σημαντικός μηχανισμός για την ανάπτυξη οποιουδήποτε οργανισμού. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά. Τι είναι η διαδικασία της διαφοροποίησης: Η διαφοροποίηση είναι η διαδικασία με την οποία λαμβάνει χώρα ο σχηματισμός διαφορετικών τύπων κυττάρων ή ιστών. Κατά τη διάρκεια της εμβρυογένεσης, τα εμβρυϊκά κύτταρα διαφοροποιούνται σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων, τα οποία στη συνέχεια σχηματίζουν όργανα και συστήματα οργάνων. Ένα παράδειγμα διαδικασίας διαφοροποίησης είναι ο σχηματισμός ερυθρών αιμοσφαιρίων από βλαστικά κύτταρα μυελού των οστών. Αρχικά, τα κύτταρα αρχίζουν να διαιρούνται και να αυξάνονται σε μέγεθος και στη συνέχεια εξειδικεύονται σε ερυθρά αιμοσφαίρια. Αυτή η εξειδίκευση συμβαίνει μέσω αλλαγών στη γονιδιακή έκφραση, η οποία οδηγεί στην εμφάνιση συγκεκριμένων πρωτεϊνών και άλλων δομών απαραίτητων για την εκτέλεση των λειτουργιών των ερυθρών αιμοσφαιρίων.