Woher weiß eine Zelle, welche Funktion sie in einem Organismus hat? [geschlossen]

Angesichts der Tatsache, dass alle Zellen in einem mehrzelligen Organismus dieselbe DNA enthalten (wobei zufällige Mutationen während der Mitose ignoriert werden), woher weiß dann eine bestimmte Zelle, welchen Zweck sie innerhalb eines Organismus haben soll?

Woher weiß zum Beispiel eine Zelle, ob sie eine Muskelzelle, ein Neuron oder eine Leberzelle wird?

Da dies eine sehr oberflächliche Frage ist, habe ich für das Schließen gestimmt. Suchen Sie nach dem Thema "epigenetische Regulation", und Sie werden Ihre Antwort finden. Wenn Sie etwas Bestimmtes zu diesem Thema verwirrt, öffnen Sie bitte eine neue Frage und wir helfen Ihnen gerne weiter.
Ihre Fragestellung wird grundsätzlich in einem vollsemestrigen Kurs in Entwicklungsbiologie beantwortet. Es ist viel zu breit für dieses Forum. Es genügt zu sagen, dass es mit Chemokin-Gradienten und Signalen zu tun hat, die eine differentielle Translation in den Zellen eines sich entwickelnden vielzelligen Organismus hervorrufen.

Antworten (1)

Die Antwort auf diese Frage lässt sich in zwei Teile aufteilen: Zelldifferenzierung von Stammzellen und einfache Mitose. Außerdem gilt die Antwort, die ich gebe, hauptsächlich nur für Arten, die sich sexuell fortpflanzen.

Während der primären Wachstumsstadien, unmittelbar nach der Befruchtung der weiblichen Gameten , beginnt sich die Zygote zu teilen. Die meisten dieser Ausgangszellen werden nicht spezialisiert sein, sie werden Stammzellen sein und das Potenzial haben, sich asymmetrisch zu teilen. Wenn sie dies tun, muss jede der Tochterzellen einen bestimmten Spezialisierungspfad verfolgen. Welchem ​​Weg sie folgen, muskulär, neural usw., wird durch Transkriptionsproteine ​​bestimmt .

Sobald die Stammzellen die richtigen Tochterzellen produziert haben, nimmt die allgemeine Struktur des Organismus Gestalt an. Ist dies geschehen und haben die Zellen ihre Entwicklungspfade bis zur endgültigen Spezialisierung durchlaufen, übernimmt die Mitose. Das bedeutet, dass sich eine Muskelzelle teilt, wodurch der Organismus wächst. Eine Muskelzelle wird sich immer nur in eine Muskelzelle teilen, das gleiche gilt für alle spezialisierten Zellen. So wächst und erhält sich ein Organismus.

Einige Stammzellen bleiben jedoch, nachdem der Organismus ausgereift ist. Beispielsweise ist ein reifes Neuron nicht in der Lage, eine Mitose zu durchlaufen, daher werden Stammzellen benötigt, um die Produktion neuer Neuronen zu ermöglichen, die die abgestorbenen ersetzen, um ein Beispiel zu nennen.

Hier erfahren Sie mehr .

Aber wie wird ein bestimmter Pfad erkannt? Ist die Stammzelle nicht mit den gleichen Transkriptionsproteinen und DNA ausgestattet? Ich gehe davon aus, dass es für jeden Zelltyp unterschiedliche Gene gibt, wie sie sich entwickeln werden, aber der Stammzelle muss mitgeteilt werden, welche Gene übersetzt werden sollen.
@Marvin Cell Schicksal wird durch interzelluläre Signalübertragung gesteuert. Vieles ist nicht gut charakterisiert. Siehe diese Antwort: biology.stackexchange.com/a/24022/6307
Aber dennoch schaltet die Signalisierung die DNA-Demethylierung und Histonmodifikation um, was die Genpromotoren verändert. Also haben zwei gleiche Stammzellen mit unterschiedlichem Schicksal am Anfang nicht die gleichen intrakrinen Hormone?