Es gibt im Prinzip zwei Möglichkeiten, wie sich zwei Zellen mit derselben Mutterzelle differenzieren/spezialisieren/divergieren können:
Denn es handelt sich nicht um vollkommen identische Kopien (= unterschiedliche innere Einflussfaktoren). Ich meine ausdrücklich nicht "nicht identisch auf DNA-Ebene", sondern auf der Ebene anderer Zellbestandteile!
Denn sie sind unterschiedlichen äußeren Einflussfaktoren (chemisch, mechanisch) ausgesetzt.
Kann man sagen, welcher dieser beiden Gründe der Zelldifferenzierung der häufigere, häufigere bzw. häufigere ist? "wichtig"? Oder hängt es ganz von der (Mutter-)Zelle und einigen Rahmenbedingungen ab?
Wenn interne Faktoren (= nicht identische Kopien) eine wichtige Unterscheidungsquelle sind, habe ich zwei (optionale) Fragen:
Wie schafft es die Mutterzelle, sich ziemlich fein abgestimmt und deterministisch in zwei nicht identische Kopien zu spalten? Oder reicht jede Art von Asymmetrie?
Welches ist die erste Zelle (beginnend mit der Zygote), die sich in zwei nicht identische Zellen spaltet, die unterschiedlich genug sind, um eine Differenzierung hervorzurufen? (Aus dieser Antwort glaube ich gelernt zu haben, dass dies schon nach 1-4 Teilungen passieren kann.)
Ich habe eine teilweise Antwort auf meine und diese Frage bei Quora gefunden:
Was reguliert die anfängliche Zelldifferenzierung?
Ian Driver sagt:
In vielen Organismen hat die ursprüngliche Zelle mRNA (oder Protein), die in eine Hälfte der Zygote aufgeteilt ist. Eine Tochterzelle erbt den größten Teil der mRNA oder des Proteins und aktiviert oder unterdrückt Gene in dieser Zelle, aber nicht in der anderen. Dies wurde in C. elegans visualisiert und gut untersucht: Asymmetrische Zellteilung und Achsenbildung im Embryo .
Diese Frage ist irgendwie schlecht. Es gibt häufige interne Einflussfaktoren, die nichts mit einer fehlerhaften Replikation zu tun haben, am häufigsten:
Methylierung. Das Hinzufügen von Methylgruppen zu DNA-Regionen hemmt die RNA-Transkription von dieser Region.
Prägung. Ich kann mich nicht genau erinnern, wie das funktioniert, aber es ist ein weiterer Mechanismus zum Aktivieren / Deaktivieren von Genen.
Histonstruktur (Verpackung/Entpackung). Es ist unwahrscheinlicher, dass DNA, die eng um Histone gewickelt ist, transkribiert wird.
Zu den externen Einflussfaktoren gehören Zellsignalisierung, Substratdetektion und endokrine Signalisierung im großen Maßstab. Am wichtigsten sind Wachstumsfaktoren und Wachstumshemmer (die den Zellen mitteilen, ob sie sich schnell replizieren müssen (Reparatur von Schäden / großflächiges Wachstum) oder die Replikation verlangsamen (Überfüllung). Andere externe Faktoren könnten den Stoffwechsel umfassen (produzieren diese Verdauungsenzyme, wenn sie exponiert sind). zu diesen Lebensmitteln) oder endokrine Signalgebung.
Nicht identische Kopien auf DNA-Ebene (Mutation) sind glücklicherweise in der Praxis relativ selten, insbesondere bei höherwertigen Arten mit längerer Lebensdauer.
Hans Peter Stricker
Benutzer1258361
Hans Peter Stricker