Avainero – kantasolut vs erilaistuneet solut
Monisoluiset organismit kehittyvät erilaisten kehitysprosessien kautta. Kehityksen perusta on diploidi (2n) tsygootti, joka syntyy hedelmöityksestä. Tsygootti jatkaa jakautumistaan ja erilaistumistaan. Kantasolut ovat erilaistumattomia biologisia soluja, jotka eivät ole erikoistuneet mihinkään tiettyyn toimintoon, mutta joilla on kyky erilaistua erikoistuneiksi soluiksi, kun taas erilaistuneet solut ovat sellaisia soluja, jotka on altistettu ainutlaatuisille epigeneettisille modifikaatioille ja joilla on erityisiä toimintoja kehossa. Tämä on avainero kantasolujen ja erilaistettujen solujen välillä.
Mitä kantasolut ovat?
Kantasolut voidaan määritellä erilaistumattomiksi biologisiksi soluiksi, jotka eivät ole erikoistuneet mihinkään tiettyyn toimintoon. Kantasoluilla on kyky erilaistua erikoistuneiksi soluiksi ja myös synnyttää lisää kantasoluja mitoosin kautta. Kantasoluja löytyy yleensä monisoluisista organismeista. Heillä on kyky kehittyä useiksi solutyypeiksi varhaisen elämän sekä kehon kasvun aikana. Siksi siitä voi muodostua kantasolujen jakautumisen aikana toinen erikoistunut solutyyppi tai se voi jäädä kantasoluksi.
Kantasoluilla on kaksi ainutlaatuista ominaisuutta, jotka auttavat erottamaan muista soluista. Ensinnäkin ne ovat erikoistumattomia soluja, jotka pystyvät uusiutumaan solunjakautumisen kautta myös tietyn ajan käyttämättömyyden jälkeen. Esimerkiksi elimissä, kuten luuytimessä, kantasolut jakautuvat säännöllisesti vaurioituneiden kudosten korjaamiseksi ja korvaamiseksi. Ja toiseksi, heillä on kyky kehittyä kudoksiksi tai elinspesifisiksi soluiksi. Kantasolut jakautuvat erityisolosuhteissa elimissä, kuten sydämessä jne.
Kantasoluilla on useita erilaistumismahdollisuuksia. Ne voidaan luokitella totipotenteiksi, pluripotenteiksi ja multipotenteiksi. Totipotentit kantasolut kykenevät erilaistumaan alkiosolutyypeiksi. Tällaisia soluja tuotetaan munasolun ja siittiöiden fuusiossa. Siten voidaan tuottaa elinkelpoisia organismeja. Pluripotentteja kantasoluja tuotetaan totipotenteista soluista ja ne pystyvät erilaistumaan lähes kaikentyyppisiksi soluiksi, ja ne ovat peräisin kolmesta itukerroksesta. Monipotenttit kantasolut pystyvät erilaistumaan useiksi saman perheen soluiksi.
Kuva 01: Kantasolut
Tutkimuksiin käytetään tällä hetkellä kahdentyyppisiä kantasoluja, jotka ovat alkion kantasolut ja aikuisen kantasolut/somaattiset kantasolut. Alkion kantasolut ovat soluja, jotka ovat läsnä blastokystassa ja alkiossa 3–5 päivää hedelmöityksen jälkeen. Ne ovat pluripotentteja, ja siksi kaikki kolmen itukerroksen johdannaiset kehittyvät alkion kantasolujen kautta. Aikuisten eli somaattiset kantasolut ovat kantasoluja, jotka korjaavat ja ylläpitävät vaurioituneita kudoksia. Useimmat aikuisten kantasolut ovat multipotentteja, kun taas pluripotentteja kantasoluja löytyy harvoin. Luuydin on esimerkki aikuisten kantasoluista, joita käytetään useisiin hoitoihin.
Mitä ovat erilaistuneet solut?
Erilaistuneet solut ovat solutyyppejä, jotka on altistettu ainutlaatuisille epigeneettisille modifikaatioille kudoksesta riippuen ja vasteena ympäristön ja kehitysärsykkeille. Solujen erilaistumisen näkökulmasta se on prosessi, jolla vähiten erikoistuneet solut muunnetaan erikoistuneempien solutyyppien tilaan. Solujen erilaistumista pidetään tärkeänä osana kehitysbiologiaa. Solujen erilaistumisen kautta kehon eri kudokset saavat erityyppisiä soluja. Solujen erilaistumisen laukaisee monisoluisen organismin kehittymisen alkaminen. Hedelmöityksen kautta naarassukusolu fuusioituu urossukusolun kanssa, mikä johtaa tsygootin muodostumiseen, joka on diploidivaiheessa (2n).
Tsygootti on solujen erilaistumisen ensisijainen lähde. Täällä kehon monimutkaisimmat kudokset kehittyvät solujen erilaistumisen kautta. Toisin kuin kantasolut, jotka ovat erilaistumattomia, erilaistuneet solut toimivat tehokkaammin kehossa. Kantasolujen ja erilaistuneiden solujen välinen yhteys on se, että erilaistuneita soluja tuotetaan kantasolujen jakautuessa täysin erilaistuneiksi tytärsoluiksi. Tätä esiintyy pääasiassa aikuisilla yleisenä prosessina kudosten korjaustoimenpiteiden ja normaalin solun vaihtuvuuden aikana.
Kuva 02: Kaavio, joka näyttää kuinka alkion kantasolut erilaistuvat
Erilaistuneita soluja tuotetaan sellaisessa suhteessa, jossa erilaistumattomien solujen koko ja muoto muuttuvat. Myös solujen erilaistuminen aiheuttaa muutoksia aineenvaihdunnassa ja vasteessa ärsykkeisiin. Solujen erilaistuminen ei aiheuta muutosta DNA-sekvenssissä. Mutta on tärkeää mainita, että solujen erilaistuminen voi aiheuttaa sellaisten geenien sammumista, jotka eivät ole välttämättömiä tietylle kudokselle.
Mitä yhtäläisyyksiä kantasolujen ja erilaistuneiden solujen välillä on?
- Monisoluisen organismin kehitysprosessissa on mukana sekä kantasoluja että erilaistettuja soluja.
- Kantasolut erilaistuvat erilaisiksi erikoistuneiksi soluiksi.
Mitä eroa on kantasoluilla ja erilaistuneilla soluilla?
Kantasolut vs erilaistuneet solut |
|
| Kantasolut voidaan määritellä erilaistumattomiksi biologisiksi soluiksi, jotka eivät ole erikoistuneet mihinkään tiettyyn toimintoon, mutta joilla on kyky erilaistua erikoistuneiksi soluiksi. | Erilaistuneet solut ovat solutyyppejä, joille on tehty ainutlaatuisia epigeneettisiä modifikaatioita kudoksesta riippuen ja vasteena ympäristön ja kehityksen ärsykkeisiin. |
| Erityinen toiminto | |
| Kantasoluilla ei ole tiettyä tehtävää. | Erotelluilla soluilla on tietty tehtävä. |
Yhteenveto – kantasolut vs erilaistuneet solut
Hedelmöityksen kautta naarassukusolu fuusioituu urossukusolun kanssa, mikä johtaa tsygootin muodostumiseen, joka on diploidi (2n). Tsygootti jakautuu jatkuvasti monisoluisen organismin kehitysvaiheessa. Kantasolut voidaan määritellä erilaistumattomiksi biologisiksi soluiksi, jotka eivät ole erikoistuneet tiettyyn toimintoon. Mutta heillä on kyky erilaistua erikoistuneiksi soluiksi tai synnyttää lisää kantasoluja mitoosin kautta. Tällä hetkellä tutkimuksissa käytetään kahden tyyppisiä kantasoluja, ja ne tunnetaan alkion kantasoluina ja aikuisten/somaattisina kantasoluina. Erilaistuneet solut ovat solutyyppejä, joille on tehty ainutlaatuisia epigeneettisiä modifikaatioita kudoksesta riippuen ja vasteena ympäristön ja kehitysärsykkeille. Erilaistuneilla soluilla on tärkeämpi tehtävä kuin kantasoluilla. Tämä on ero kantasolujen ja erilaistuneiden solujen välillä.
