分化転換

の中に 分化転換 変態が起こります。特定の子葉の分化した細胞は、ヒストン脱アセチル化やメチル化などのプロセスを通じて別の子葉の細胞に変換されます。不完全な分化転換プロセスは、バレット食道などの多くの疾患の基礎となります。

分化転換とは何ですか？

胚発生は3つの異なる子葉に基づいて行われます。分化は胚細胞発生のステップです。細胞は分化プロセスを通じて特殊な形態に変化します。全能性胚細胞の最初の分化は、組織特異的であり、したがって全能性ではない胚葉の発生に対応します。

分化転換は特別な場合であり、分化の逆転さえあります。プロセスは変態に対応します。ある子葉の細胞が別の子葉の細胞に変換されます。ほとんどの分化転換は直接行われませんが、脱分化に対応します。その後、逆方向に分化します。科学者は主に分化転換をヒト幹細胞と関連付けます。

すべての分化転換により、分子生物学的レベルでそれぞれの遺伝子発現に完全な変化があります。各分化転換には、数千の個々の遺伝子セグメントにおける活動の変化が必要です。病理学的分化転換過程は、いくつかの疾患に関連して起こります。基本的に、分化転換は、病理学的価値を持つ必要はありません。

機能とタスク

分化転換との関連で、細胞の遺伝子発現は分子遺伝レベルで完全に変化します。これはレプリケーションに影響を与えます。最初に意図したものとは完全に異なる遺伝子のセクションが、分化転換した細胞で複製されます。このため、結局、当初の計画とは完全に異なるタンパク質合成が行われます。

分化転換は、以前に活性であった遺伝子の不活性化を伴う。このシャットダウンは、主に個々のDNAセグメントのヒストン脱アセチル化またはメチル化のコンテキストでのプロセスを通じて行われます。分化転換の完全なプロセスは、遺伝子の無数のセクションの活動の変化を必要とします。

分化転換した細胞の遺伝子発現は、本質的な部分での遺伝子発現の元のパターンにほとんど対応していません。ヒストン脱アセチル化のプロセスは、特定の遺伝子セグメントのスイッチを切るためだけでなく、DNAの結合能力も変化させます。ヒストン脱アセチル化プロセスはヒストンに焦点を当て、その構造からアセチル基が除去されます。これにより、ヒストンのDNAリン酸基に対する親和性が大幅に向上します。同時に、転写因子とDNA間の結合能力が低くなります。

転写因子は転写にポジティブまたはネガティブに影響し、アクチベーターまたはリプレッサーのいずれかです。転写因子の結合能が低下すると、DNAの対応する位置にある個々の遺伝子発現が阻害されます。

メチル化のプロセスは、DNA不活性化の原理にも従います。唯一の違いは、メチル化プロセスがヒストンではなくメチル基に焦点を当てていることです。これらのメチル基はDNAの特定のセクションに結合し、このようにして個々のDNAセクションを不活性化します。細胞が分化すると、それらの遺伝子発現は大幅に変化し、多くの遺伝子はプロセス中にスイッチが切られます。

完全な分化転換は、数千の遺伝子の高発現に依存し、同時に数千の他の遺伝子の発現のダウンレギュレーションを必要とします。これは、細胞が形質転換するために最終的に適切なタンパク質を利用できる唯一の方法です。たとえば、筋肉細胞は肝細胞とは根本的に異なるタンパク質を必要とします。

分化転換は、直接的または間接的に行われます。この迂回路は脱分化に対応し、その後、他の方向に新しい微分が続きます。

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病気と病気

分化転換は多くの異なる疾患の根底にある可能性があり、臨床的に関連性があります。たとえば、バレット食道は分化転換の過程に関連しています。この疾患は、病理学的過程の間にムチン産生腸細胞に分化転換する上皮細胞の変換に基づいています。この文脈では、腸上皮化生の話があり、これは変性の任意のリスクに関連し、例えば、腺癌の発生を促進する可能性があります。 一般に、バレット症候群は、逆流性疾患の合併症の一部として起こり得る消化性潰瘍の発生をもたらす、遠位食道の慢性炎症性変化として説明されています。症候群では、扁平上皮の変換が遠位食道で発生します。

分化転換に基づく別の疾患は、白板症の形成に対応します。この現象の一部として、口腔粘膜細胞は前癌状態に分化転換し、扁平上皮癌を促進する可能性があります。白板症は、しばしば異形成である粘膜の過角化症です。口腔に加えて、これらの白板症は主に唇と生殖器領域に発生します。白板症は通常、皮膚や粘膜の慢性的な炎症が先行します。この刺激により、患部の角質層が厚くなります。赤みを帯びた粘膜は白っぽくなり、厚い上皮の下の毛細血管はもはや作ることができません。

原因となる刺激は、本質的に機械的、生物学的、物理的または化学的であり得る。生物学的刺激には、慢性ウイルス感染が含まれます。化学的に原因となる刺激は、主に喫煙または噛みタバコから生じます。たとえば、義歯の適合が不十分な場合は、機械的に原因となる刺激と見なすことができます。