Tüvirakkude ja diferentseeritud rakkude erinevus

Peamine erinevus - tüvirakud vs. Diferentseeritud lahtrid
 

Mitmerakulisi organisme arendatakse erinevate arenguprotsesside kaudu. Arengu alus on väetamise käigus tekkiv diploidne (2n) zygote. Zygote jätkab jagamist ja eristamist.  Tüvirakud on diferentseerimata bioloogilised rakud, mis ei ole spetsialiseerunud ühelegi kindlale funktsioonile, kuid millel on võime diferentseeruda spetsialiseerunud rakkudeks diferentseeritud rakud on tüüp rakkudest, millele on tehtud ainulaadseid epigeneetilisi modifikatsioone ja millel on kehas erilised funktsioonid. See on võtme erinevus tüvirakkude ja diferentseerunud rakkude vahel.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on tüvirakud
3. Mis on diferentseeritud lahtrid
4. Tüvirakkude ja diferentseeritud rakkude sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - tüvirakud vs diferentseeritud rakud tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on tüvirakud?

Tüvirakke võib määratleda kui diferentseerimata bioloogilisi rakke, mis ei ole spetsialiseerunud ühelegi kindlale funktsioonile. Tüvirakkudel on võime diferentseeruda spetsialiseerunud rakkudeks ja mitoosi kaudu tekitada ka rohkem tüvirakke. Tüvirakke leidub tavaliselt mitmerakulistes organismides. Neil on võime areneda mitut tüüpi rakutüüpideks nii varases elus kui ka keha kasvu ajal. Seetõttu võib tüvirakkude jagunemise ajal muutuda teiseks spetsialiseerunud rakutüübiks või jääda tüvirakkudeks.

Tüvirakkudel on kaks ainulaadset omadust, mis aitavad teistest rakkudest eristuda. Esiteks on need spetsialiseerumata rakud, mis suudavad end uuendada rakkude jagunemise kaudu isegi pärast teatud ajaperioodi passiivsust. Näiteks elundites nagu luuüdi toimub tüvirakkude regulaarne jagunemine kahjustatud kudede parandamiseks ja asendamiseks. Ja teiseks, neil on võime areneda kudedeks või elundispetsiifilisteks rakkudeks. Tüvirakud jagunevad eritingimustes elunditesse nagu süda jne.

Tüvirakkudel on mitu diferentseerumispotentsiaali. Neid võib liigitada totipotentseteks, mitmeotstarbelisteks ja multipotentseteks. Totipotentsed tüvirakud on võimelised diferentseeruma embrüonaalseteks rakutüüpideks. Sellised rakud toodetakse munaraku ja seemnerakkude liitmise teel. Seega saab toota elujõulisi organisme. Pluripotentseid tüvirakke toodetakse totipotentsetest rakkudest ja need on võimelised diferentseeruma peaaegu igat tüüpi rakkudeks ning need on saadud kolmest idukihist. Mitmepotentsed tüvirakud on võimelised diferentseeruma mitmeks sama perekonna rakuks.

Joonis 01: tüvirakud

Praegu kasutatakse uuringutes kahte tüüpi tüvirakke. Need on embrüonaalsed tüvirakud ja täiskasvanute tüvirakud / somaatilised tüvirakud. Embrüonaalsed tüvirakud on rakud, mis esinevad blastotsüstides ja embrüos 3 kuni 5 päeva pärast viljastamist. Nad on pluripotentsed ja seetõttu töötatakse embrüonaalsete tüvirakkude kaudu välja kõik kolme idutekihi derivaadid. Täiskasvanud või somaatilised tüvirakud on tüvirakud, mis parandavad ja hooldavad kahjustatud kudesid. Enamik täiskasvanud tüvirakke on multipotentsed, samas kui pluripotentseid tüvirakke leidub harva. Luuüdi on näide täiskasvanud tüvirakkudest, mida kasutatakse mitmeks raviks.

Mis on diferentseeritud lahtrid?

Diferentseeritud rakud on teatud tüüpi rakud, millele on tehtud ainulaadseid epigeneetilisi modifikatsioone sõltuvalt koest ja vastusena keskkonna ja arengu stiimulitele. Rakkude diferentseerumise aspektist on see protsess, mille käigus muundatakse kõige vähem spetsialiseerunud rakud enam spetsialiseerunud rakutüüpide olekusse. Rakkude diferentseerumist peetakse arengubioloogia peamiseks aspektiks. Rakkude diferentseerimise kaudu varustatakse kehas erinevad kuded erinevat tüüpi rakke. Rakkude diferentseerumist vallandab mitmerakuline organism. Viljastamise kaudu sulandutakse emaslooma isase sugurakuga, mille tulemuseks on diploidses (2n) faasis olev tsügoot.

Zygote on rakkude diferentseerimise peamine allikas. Siin arendatakse keha kõige keerukamaid kudesid rakkude diferentseerimise kaudu. Erinevalt diferentseerumata tüvirakkudest on diferentseerunud rakkudel kehas tõhusam funktsioon. Tüvirakkude ja diferentseerunud rakkude vaheline seos on see, et diferentseerunud rakud toodetakse tüvirakkude jagamise teel täielikult diferentseerunud tütarrakkudeks. See toimub peamiselt täiskasvanutel tavalise protsessina kudede parandamise protseduuride ja normaalse rakuvahetuse ajal.

Joonis 02: Embrüonaalsete tüvirakkude diferentseerumise skeem

Diferentseeritud rakke toodetakse sellises aspektis, kus diferentseerumata rakkude suurus ja kuju on muutunud. Samuti põhjustab rakkude diferentseerumine muutusi metaboolses aktiivsuses ja reageerimises stiimulitele. Rakkude diferentseerumine ei muuda DNA järjestust. Kuid on oluline mainida, et rakkude diferentseerumisel on võime põhjustada geenide väljalülitamist, mis pole konkreetse koe jaoks vajalikud.

Millised on tüvirakkude ja diferentseeritud rakkude sarnasused?

• Mitmerakulise organismi arenguprotsessis on nii tüvirakke kui ka diferentseeritud rakke.
• Tüvirakud diferentseeritakse erinevateks spetsialiseeritud rakkudeks.

Mis vahe on tüvi- ja diferentseeritud rakkudel??

Tüvirakud vs diferentseeritud rakud
Tüvirakke võib määratleda kui diferentseerimata bioloogilisi rakke, mis ei ole spetsialiseerunud mingile kindlale funktsioonile, kuid millel on võime diferentseeruda spetsialiseerunud rakkudeks.	Diferentseeritud rakud on seda tüüpi rakud, millele on tehtud ainulaadseid epigeneetilisi modifikatsioone sõltuvalt koest ning vastusena keskkonna ja arengu stiimulitele.
Spetsiifiline funktsioon
Tüvirakkudel puudub spetsiifiline funktsioon.	Diferentseeritud rakkudel on konkreetne funktsioon.

Kokkuvõte - Tüvirakud vs. Diferentseeritud lahtrid

Viljastamise kaudu sulandutakse emaslooma isase sugurakuga, mille tulemuseks on diploidne zygood (2n). Zygote jaguneb pidevalt mitmerakulise organismi arenguetapis. Tüvirakke võib määratleda kui diferentseerimata bioloogilisi rakke, mis ei ole spetsialiseerunud kindlale funktsioonile. Kuid neil on võime diferentseeruda spetsialiseerunud rakkudeks või tekitada mitoosi kaudu rohkem tüvirakke. Praegu kasutatakse uuringutes kahte tüüpi tüvirakke ning neid tuntakse embrüonaalsete tüvirakkude ja täiskasvanute / somaatiliste tüvirakkudena. Diferentseeritud rakud on seda tüüpi rakud, millele on tehtud ainulaadseid epigeneetilisi modifikatsioone sõltuvalt koest ning vastusena keskkonna ja arengu stiimulitele. Diferentseeritud rakkudel on tüvirakkudest olulisem funktsioon. See on erinevus tüvirakkude ja diferentseeritud rakkude vahel.

Viide:

1. “Rakkude diferentseerimine ja kude”. Loodusuudised, Looduskirjastusgrupp. Saadaval siin 
2.Team, MNT toimetus. "Mis on tüvirakud?" Meditsiiniuudised täna, MediLexicon International, 19. juuli 2017. Saadaval siin 

Pilt viisakalt:

1.'422 Feature Ttem Cell new'By OpenStax College - anatoomia ja füsioloogia, veebisait Connexions, 19. juuni 2013, (CC BY 3.0) kaudu Commons Wikimedia  
2.'Stemcellstimulate'By US gov (Public Domain) kaudu Commons Wikimedia