Razlika med Totipotentom in Pluripotentom

Totipotentni in pluripotentni ta dve vrti potenc, ki jih kažejo matične celice v teleu. V zgodnjih fazah razvoja najdemo totipotentne in pluripotentne matične celice. Totipotentne matične celice najd

Razlika med Totipotentom in Pluripotentom

Vsebina:

Glavna razlika - Totipotent vs Pluripotent

Totipotentni in pluripotentni sta dve vrsti potenc, ki jih kažejo matične celice v telesu. V zgodnjih fazah razvoja najdemo totipotentne in pluripotentne matične celice. Totipotentne matične celice najdemo v sporah in zigotah. So prva stopnja diferenciacije. Totipotentne matične celice povzročajo pluripotentne matične celice v zarodku. Ker se embrionalne matične celice pogosto uporabljajo za raziskave, jih lahko uporabimo za regeneracijo organov in vitro. The glavna razlika med totipotentnim in pluripotentnim totipotentne matične celice so sposobne razlikovati se v vse vrste telesnih celic ker pluripotentne matične celice so sposobne razlikovati se v katerem koli od treh zarodnih plasti zarodka.

Ta članek prikazuje,

1. Kaj je Totipotent
      - Opredelitev, diferenciacija, uporabe, primeri
2. Kaj je Pluripotent
      - Opredelitev, diferenciacija, uporabe, primeri
3. Kakšna je razlika med Totipotentom in Pluripotentom


Kaj je Totipotent

Matična celica, ki lahko povzroči nastanek kakršnih koli diferenciranih celic v določenem organizmu, se šteje kot totipotentna. To pomeni, da te celice vsebujejo največji potencial diferenciacije. Zygote in spore sta dva primera totipotentnih celic. Toda nekatere diferencirane celice se lahko tudi vrnejo v totipotenčno stanje.

Pri ljudeh se zigota oblikuje po oploditvi jajčeca s spermo. Zygote se deli z mitozo, kar generira identične celice, ki kasneje postanejo totipotentne. Zygote tvori morulo, ki je nadalje razdeljena, da tvori blastocit. Po vstavitvi blastocita v endometrij se začne postopek diferenciacije. Ta faza se imenuje zarodna faza, ki je ločila dve celični masi, imenovani zunanji trofoblast in notranja celična masa. Zato se trofoblast in notranja celična masa razlikujeta od totipotentnih celic v moruli. Potem postane notranja celična masa pluripotentna z razlikovanjem v tri zarodne plasti: endodermo, mezodermo ali ektodermo. Ti trije zarodni sloji povzročajo različne vrste specializiranih celic v telesu, tako da postanejo multipotentne. Zato so totipotentne matične celice pri ljudeh sposobne razlikovati se v katerokoli vrsto telesne celice; obstaja več kot 200 različnih vrst človeških telesnih celic.


Slika 1: Diferenciacija totipotentnih embrionalnih matičnih celic 

Kaj je Pluripotent

Matična celica, ki se je sposobna razlikovati v katerikoli od treh zarodnih plasti, velja za pluripotentna. Tri zarodne plasti so endodermi, ektodermi in mezodermi. Vsak od teh treh zarodnih plasti se nato diferencira v različne organe in tkiva, tako da postane multipotenčna. Multipotentne celice so sposobne razlikovati se v več tipov celic, ki so funkcionalno povezane med seboj. Endoderm povzroča notranjo želodčno sluznico, prebavila in pljuča. Ectoderm povzroča epidermalna tkiva in živčni sistem. Mesoderm povzroča kosti, mišice in kri. Vendar pa so nekatere celice, kot so embrionalne celice in inducirane pluripotentne matične celice (iPS), popolnoma pluripotentne. IPS se reprogramirajo iz odraslih matičnih celic z genetskim spreminjanjem celice, da se obnašajo kot embrionalne matične celice. Uporabljajo se lahko za regeneracijo organov in vitro. Nekateri so delno pluripotentni, čeprav so sposobni tvoriti tri zarodne plasti. Regeneracija organov z uporabo iPS je prikazana v slika 2.


Slika 2: Regeneracija organov iz iPS

Razlika med Totipotentom in Pluripotentom

Opredelitev

Totipotent: Matične celice, ki se lahko razlikujejo v vse vrste telesnih celic, so totipotentne.

Pluripotent: Matične celice, ki se lahko razlikujejo v katerikoli od treh zarodnih plasti, so pluripotentne.

Razlikovanje

Totipotent: Totipotentne matične celice so sposobne razlikovati v več kot 200 funkcionalno različnih tipov telesnih celic pri ljudeh.

Pluripotent: Pluripotentne matične celice se v embriju razlikujejo v tri plodne plasti.

Potencial diferenciacije

Totipotent: Potencial diferenciacije je optimalen pri totipotentnih matičnih celicah.

Pluripotent: Možnost diferenciacije pluripotentnih matičnih celic je majhna v primerjavi z totipotentnimi matičnimi celicami.

Primeri

Totipotent: Zigota in spore so totipotentne.

Pluripotent: Embrionalne matične celice in iPS so pluripotentne.

Zaporedje

Totipotent: Totipotentne matične celice so izpeljane zgodaj.

Pluripotent: Razvoj totipotentnih matičnih celic sledi razvoju pluripotentnih matičnih celic.

Uporablja se v raziskavah

Totipotent: Totipotentne matične celice so manj dosegljive v primerjavi z embrionalnimi matičnimi celicami. Zato se manj uporabljajo v raziskavah.

Pluripotent: Pluripotentne matične celice, kot so embrionalne celice, je enostavno pridobiti. Zato je njihova uporaba v raziskavah visoka. IPS so vrsta matičnih celic pri odraslih, ki so gensko reprogramirane, da postanejo embrionalne matične celice.

Zaključek

V zgodnjih razvojnih fazah telesa najdemo totipotentne in pluripotentne matične celice. Po oploditvi jajčeca s spermo se zigota deli z mitozo, kar povzroči celično maso, ki je znana kot morula z identičnimi kopijami celic. Morula velja za totipotentno, ki vsebuje sposobnost diferenciacije v vse funkcionalne tipe telesnih celic. Totipotentne celice morule se razlikujejo v zarodek, ki vsebuje blastomer. Za embrionalne matične celice, ki imajo sposobnost, da se v človeku razlikujejo v tri plodne plasti, velja, da so pluripotentne. Trije klicni sloji, endoderma, ektoderma in meseoderm so odgovorni za diferenciacijo vseh organov in tkiv v telesu. Zato se celice v treh zarodnih plasti štejejo za multipotentne, od katerih vsaka povzroča funkcionalno povezane vrste telesnih celic. Vendar pa je glavna razlika med totipotentnim in pluripotentnim potencialom diferenciacije za tvorbo celic v telesu.

Sklic:
1. Condic, Maureen L. “Totipičnost: kaj je in kaj ne.” Matične celice in razvoj. Mary Ann Liebert, Inc., 15. 4. 2014. Splet. 29. marec 2017.
2. Bhartiya, Deepa, Punam Nagvenkar in Kalpana Sriraman AndAmbreen Shaikh. “Pregled pluripotentnih matičnih celic.” Pregled pluripotentnih matičnih celic | InTechOpen. InTech, 28. avg. 2013. Splet. 29. marec 2017.

Vljudnost slike:
1. “422 Feature Stem Cell new” Od OpenStax College - Anatomija in fiziologija,