Biến đổi phân hóa liên quan đến biến thái. Các tế bào đã biệt hóa của một lá mầm cụ thể được biến đổi thành các tế bào của một lá mầm khác bằng các quá trình như khử histone và methyl hóa. Các quá trình sai lệch của quá trình biến đổi gen là nguyên nhân của nhiều bệnh, chẳng hạn như bệnh thực quản Barrett.
Chuyển đổi phân biệt là gì?
Các nhà khoa học liên kết khả năng biến đổi gen chủ yếu với các tế bào gốc của con người. Sự phát triển của phôi xảy ra trên cơ sở ba lớp mầm riêng biệt. Biệt hóa là một bước trong quá trình phát triển tế bào phôi. Tế bào biến đổi thành dạng chuyên biệt thông qua các quá trình biệt hóa. Sự phân hóa đầu tiên của các tế bào phôi toàn năng tương ứng với sự phát triển của các lá mầm, chúng đặc trưng cho mô và do đó không còn toàn năng nữa. Sự khác biệt hóa chuyển hóa là một trường hợp đặc biệt hoặc thậm chí là sự đảo ngược của sự khác biệt hóa. Quá trình tương ứng với một sự biến thái. Trong quá trình này, các tế bào của một lá mầm được biến đổi thành các tế bào của một lá mầm khác. Hầu hết sự khác biệt hóa không xảy ra trực tiếp, mà tương ứng với sự khác biệt hóa, mà sau đó là sự khác biệt hóa theo các hướng ngược lại trong mỗi trường hợp. Các nhà khoa học liên kết khả năng biến đổi gen chủ yếu với các tế bào gốc của con người. Với mỗi chuyển đổi khác nhau, một sự thay đổi hoàn toàn của gen biểu hiện xảy ra ở cấp độ sinh học phân tử. Mỗi phân biệt chuyển đổi yêu cầu một sự thay đổi hoạt động trong hàng nghìn gen các phân đoạn. Liên quan đến một số bệnh, quá trình biến đổi bệnh lý diễn ra. Tuy nhiên, về cơ bản, chuyển biệt hóa không cần phải có bất kỳ giá trị bệnh lý nào.
Chức năng và nhiệm vụ
Trong quá trình phân biệt, gen biểu hiện của một tế bào thay đổi hoàn toàn ở cấp độ di truyền phân tử. Điều này có ý nghĩa đối với việc nhân rộng. Trong tế bào đã biệt hóa, các phần hoàn toàn khác nhau của gen được sao chép so với dự định ban đầu. Vì lý do này, quá trình tổng hợp protein kết thúc hoàn toàn khác với những gì dự kiến ban đầu. Sự khác biệt hóa đi kèm với sự im lặng của các gen đã hoạt động trước đó. Sự im lặng này diễn ra ở một mức độ lớn thông qua quá trình khử amin hóa hoặc methyl hóa histone ở các đoạn DNA riêng lẻ. Quá trình hoàn chỉnh của quá trình biến đổi gen đòi hỏi sự thay đổi hoạt động của vô số phần của gen. Sự biểu hiện gen của tế bào đã biệt hóa thường không tương ứng ở những phần thiết yếu với kiểu biểu hiện gen ban đầu. Quá trình khử phân tử histone không chỉ đóng vai trò làm câm lặng một số đoạn gen nhất định mà còn làm thay đổi khả năng liên kết của DNA. Quá trình khử oxy hóa histone tập trung vào histone, từ cấu trúc của nó, một nhóm acetyl bị loại bỏ. Điều này làm cho histone có ái lực cao hơn nhiều với DNA phốt phát các nhóm. Điều này đồng thời dẫn đến khả năng liên kết giữa các yếu tố phiên mã và DNA thấp hơn. Các yếu tố phiên mã ảnh hưởng đến quá trình phiên mã theo hướng tích cực hoặc tiêu cực và do đó hoặc là chất hoạt hóa hoặc chất kìm hãm. Khả năng liên kết của các yếu tố phiên mã giảm dẫn đến sự ức chế các biểu hiện gen riêng lẻ nằm tại điểm tương ứng của DNA. Quá trình metyl hóa cuối cùng cũng tuân theo nguyên tắc bất hoạt DNA. Sự khác biệt duy nhất là trong các quá trình metyl hóa, trọng tâm không phải là histone mà là các nhóm metyl. Các nhóm metyl này liên kết với một phần DNA cụ thể và theo cách này, làm bất hoạt các phần DNA riêng lẻ. Trong quá trình biệt hóa của các tế bào, biểu hiện gen của chúng thay đổi đáng kể và nhiều gen thậm chí bị tắt trong quá trình này. Sự khác biệt hóa hoàn toàn đồng thời dựa vào sự biểu hiện cao của hàng nghìn gen và đòi hỏi sự điều hòa giảm trong sự biểu hiện của hàng nghìn gen khác cùng một lúc. Chỉ theo cách này là đúng protein cuối cùng sẵn sàng cho sự biến đổi của tế bào. Ví dụ, một tế bào cơ yêu cầu cơ bản khác protein hơn một gan ô. Quá trình chuyển đổi xảy ra trực tiếp hoặc theo đường vòng. Đường vòng này tương ứng với một phân biệt theo sau bởi một phân biệt lại tiếp theo theo các hướng khác.
Bệnh tật
Quá trình biệt hóa có thể làm cơ sở cho nhiều bệnh khác nhau, làm cho nó có liên quan về mặt lâm sàng. Ví dụ, cái gọi là thực quản Barrett có liên quan đến các quá trình biến đổi gen. Căn bệnh này dựa trên sự biến đổi của các tế bào của biểu mô, được chuyển hóa thành các tế bào ruột sản xuất mucin trong quá trình bệnh lý. Trong bối cảnh này, có nói chuyện chuyển sản ruột, có liên quan đến nguy cơ thoái hóa cơ bản và có thể có lợi, ví dụ, sự phát triển của ung thư biểu mô tuyến. Nói chung, hội chứng Barrett được mô tả là một sự thay đổi viêm mãn tính ở thực quản đoạn xa dẫn đến hình thành loét dạ dày tá tràng, có thể xảy ra trong việc tạo ra các biến chứng của trào ngược dịch bệnh. Trong hội chứng, sự biến đổi của vảy biểu mô xảy ra ở thực quản xa. Một căn bệnh khác dựa trên sự phân biệt chuyển hóa tương ứng với sự hình thành của bạch sản. Các tế bào niêm mạc miệng chuyển hóa thành các tế bào tiền ung thư như một phần của hiện tượng này, có thể thúc đẩy ung thư biểu mô tế bào vảy. Bạch sản là sự tăng sừng của niêm mạc đồng thời thường bị loạn sản. Ngoài các khoang miệng, những bạch sản này xảy ra chủ yếu trên môi và ở bộ phận sinh dục. Bạch sản thường xảy ra trước sự kích ứng mãn tính của da hoặc màng nhầy. Sự kích ứng này làm dày lớp sừng ở vùng tổn thương. Hơi đỏ niêm mạc do đó chuyển sang màu trắng, như mao quản tàu không còn có thể được tạo ra dưới lớp dày biểu mô. Kích thích gây bệnh có thể là cơ học, sinh học, vật lý hoặc hóa học. Các yếu tố kích thích sinh học bao gồm nhiễm virus mãn tính. Các kích thích gây bệnh hóa học thường do hút thuốc lá hoặc nhai thuốc lá. Các kích thích gây bệnh cơ học có thể bao gồm răng giả.
