בידול בביולוגיה מאפיין את ההפיכה ממצב מובחן גרוע למצב מובחן ביותר. לתהליך זה חשיבות מיוחדת במהלך התפתחות הביצית המופרית לאורגניזם שלם. הפרעות בתהליך הבידול יכולות עוֹפֶרֶת למחלות קשות כגון סרטן או מומים.
מהי בידול?
בידול ביולוגי עוסק בהתמחות של תאי גזע לא מובחנים לתאים סומטיים מובחנים. בידול ביולוגי עוסק בהתמחות של תאי גזע לא מובחנים לתאים סומטיים מובחנים. במיוחד במהלך העוברים והצמיחה שלאחר מכן, תהליכים אלה ממלאים תפקיד בולט. עם זאת, תהליכי בידול עדיין חשובים לשמירה על תפקודי הגוף באורגניזמים בוגרים. בתחילה, תאי גזע לא מובחנים עדיין בעלי יכולת להפוך לכל שאר תאי הגוף. בתהליך, כמה תהליכי בידול מולידים תאי גוף מיוחדים, היוצרים את האיברים השונים ובסופו של דבר מאבדים את יכולת החלוקה. ישנם מספר סוגים של תאי גזע. לדוגמא, תאי הגזע הטוטו-פוטנטים כביכול עדיין מסוגלים להפוך כל אחד לאורגניזם שלם. תאי הגזע הפלוריפוטנטיים, מצדם, עדיין יכולים להתמיין בכל תאי הגוף. עם זאת, לא ניתן יותר להתפתח לאורגניזמים בודדים. תאי גזע מרובי יכולות כבר השיגו בידול מסוים לשורת תאים ספציפית. עם זאת, הם עדיין יכולים להתמיין בכל התאים האחרים של שושלת תאים זו.
פונקציה ומשימה
בידול ביולוגי מייצג את אחד התהליכים החשובים ביותר בהתפתחות אורגניזמים של צמחים, בעלי חיים או בני אדם. במהלך תהליך זה, בין היתר, תאים סומטיים המובחנים יותר ויותר מתפתחים מתא ביצית מופרית בכמה שלבים. תא הביצית המופרית הוא תא הגזע הטוטפוטנטי הראשון, שעובר בתחילה חלוקת תאים לארבעה תאים זהים. כל אחד מארבעת התאים הללו יכול להתפתח לאורגניזם זהה גנטית. כאשר מגיעים לשלב ארבע התאים, מתרחשת היווצרות הבלסטוציסט, המורכבת מתאי גזע עובריים פלוריפוטנטיים. תאי גזע פלוריפוטנטיים אלה יכולים להתפתח בשלב הבא של בידול לשלוש שכבות הנבט אקטודרם, אנטודרם ומזודרם ובכך לייצג את נקודת המוצא לכל תאי הגוף הנוספים. עם זאת, בניגוד לתאי גזע טוטופוטנטיים, אלה כבר איבדו את היכולת להתפתח לאורגניזמים עצמאיים זהים גנטית. שלושת תאי העץ מעלים שורות תאים נוספות, המורכבות בתחילה מתאי גזע רב-פוטנציאליים. בתהליך זה, תאי הגזע הרב-פוטנציאליים מסוגלים להתפתח לכל סוגי התאים של שושלת התאים בהתאמה. לתאים אלה כבר אין יכולת להפוך לכל התאים הסומטיים האחרים, מכיוון שהם כבר הגיעו לדרגת בידול גבוהה יותר מאשר תאי הגזע הפלוריפוטנטיים. באורגניזמים מן החי והאדם תהליך ההבחנה קשור לקביעה. נחישות מתייחסת למפרט של התמחות לאחר שנלקחה, עם התפתחות נוספת של שורות התאים מועברת באמצעים אפיגנטיים. כמובן שתאים שכבר הובדלו מראש ימשיכו להתמיין לתאים של שושלת התאים המתאימה כחלק מהקביעה שלהם. למרות שהמידע הגנטי הכולל של כל תא זהה, הוא נקרא אחרת על ידי גֵן ביטוי בהתאם לסוג התא. המשמעות היא, בין היתר, שב- a כבד בתא, למשל, רק המידע הגנטי לתפקוד הכבד מפוענח, בעוד שכל המידע האחר לא נשאר קריא. בידול מושפע מגורמים חיצוניים או פנימיים שונים. הורמונים וגורמי גדילה, למשל, ממלאים תפקיד חשוב. מגעים עם תאים שכנים קובעים גם את כיוון ההבחנה. בתנאים מסוימים, קביעת משנה יכולה להתרחש. במקרה זה, קביעת התא משתנה. זה משחק תפקיד במיוחד ב ריפוי פצע. במקרים אלה, אם התאים כבר מובחנים, הם מאבדים את התמיינותם ונבדלים שוב. עם זאת, אם תהליך זה מופרע, סרטן יכול להתרחש. בידול חיוני כדי שהאורגניזם יתפקד בכלל כמערכת ביולוגית מאוחדת.
מחלות והפרעות
עם זאת, במהלך בידול תאים, עלולות להופיע הפרעות שעלולות להיות עוֹפֶרֶת למומים באיברים במהלך העובריוגנזה. לפיכך, ישנם כאלה מחלות גנטיות עם דיספלזיות איברים מרובות. בנוסף למומים של איברים פנימייםהמראה החיצוני לרוב לא הרמוני. עם זאת, ישנם גם סיבות לא גנטיות למומים באיברים. דוגמא אחת היא אגנזה של הכליה בהעדר מי שפיר. מאז האדם עובר יכול להתפתח רק בתוך מי שפיר, בידול איברים פגום מתרחש כאן בגלל חוסר מקום, ואיברים ורקמות אחרים מושפעים גם הם. סמים יכול גם לשבש את תהליך ההתמיינות במהלך העובריוגנזה. דוגמה ידועה היא הרגעה תלידומיד, שגרם נזק להתפתחות הגדילה של עוּבָּר בְּמַהֲלָך הריון מוקדם. זה הפך לציבורי בשנת 1961 עם מה שנקרא שערוריית תלידומיד. עם זאת, זה יכול לקרות שגם תאים מובחנים כבר מבדילים את עצמם ואז מתרבים ללא שליטה. מצב זה קיים ב סרטן. ככל שההתמיינות בין התאים מתקדמת יותר, כך הגידול ממאיר יותר. כפי שצוין קודם לכן, דה-דיפרנציאציה נחוצה במקרים מסוימים כאשר יש צורך גדול יותר בצמיחת תאים. זה המקרה, בין היתר, ב ריפוי פצע. עם זאת, בתהליכים אלה, דה-בידול ואחריו התמיינות תאים שוב. עם זאת, אם הבידול אינו מצליח להתרחש, מתפתח סרטן. מוטציות סומטיות בתאים עשויות להשפיע גם על גנים המשפיעים על בידול. לכן, ככל שאנו מתבגרים, הסבירות לחלות בסרטן עולה.
