เซลล์ อะไรคือพื้นฐานของความแตกต่างของเซลล์ การพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับกลไก ของการสร้างความแตกต่างของไซโต ในตอนท้ายของศตวรรษที่สิบเก้าไวส์แมน เสนอแบบจำลองเชิงกลของการสร้างความแตกต่างของไซโต เขาสันนิษฐานว่าในระหว่างการแบ่งเซลล์ของตัวอ่อน การกระจายของสารพันธุกรรมจะไม่เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอ เฉพาะสายของเซลล์สืบพันธุ์เท่านั้น ที่ได้รับระหว่างการแบ่งตัวและส่งต่อชุดโครโมโซมที่สมบูรณ์ไปยังลูกหลาน
เส้นของเซลล์ร่างกายสืบทอดเพียงส่วนหนึ่งของสารพันธุกรรม และทั้งหมดนั้นแตกต่างกันในปริมาณ และเนื้อหาของวัสดุที่ได้รับ ข้อสันนิษฐานของไวส์แมน ได้รับการยืนยันหลายประการ ดังนั้น ในระหว่างการแยกส่วนจะสังเกตเห็นการกำจัดพยาธิตัวกลม เช่น การสูญเสียชิ้นส่วนของโครโมโซม ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการลดลงของโครชาตินโครโมโซมที่สมบูรณ์ไม่บุบสลาย ครบชุดจะถูกเก็บรักษาไว้เฉพาะในบลาสโตเมียร์ ซึ่งต่อมาก่อให้เกิดเซลล์สืบพันธุ์ปฐมภูมิ
การกำจัดโครโมโซมทั้งหมดพบได้ในแมลงบางชนิด และแม้แต่หนึ่งในตัวแทนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีกระเป๋าหน้าท้อง ในระยะหลังเซลล์ร่างกายทั้งหมดมีโครโมโซมเพศ X เพียงตัวเดียว และสารตั้งต้นของเซลล์สืบพันธุ์มีโครโมโซม 2 ตัว XX หรือ XY ขึ้นอยู่กับเพศของสัตว์ ต่อมาปรากฏว่าในระหว่างการสร้างความแตกต่าง ของเซลล์ปริมาณของสารพันธุกรรมไม่เพียงแต่ลดลง แต่ยังเพิ่มขึ้นด้วยในแมลงบางชนิด มอลลัสกา พยาธิตัวกลมโพลิทีนโครโมโซม
ซึ่งพบในเซลล์ของต่อมน้ำลาย เยื่อบุผิวของกระเพาะอาหารและลำไส้หลัง ท่อมัลพีเจียนและเนื้อเยื่ออื่นๆอีกจำนวนหนึ่ง โครโมโซมดังกล่าวประกอบด้วยสำเนาของโมเลกุล DNA เดียวกันมากถึงหนึ่งพันชุดหรือมากกว่านั้น เกิดขึ้นจากการจำลองแบบซ้ำๆกัน โดยไม่ได้เกิดจากการแยกตัวของโมเลกุลเหล่านี้ตามมา การลดลงของการขยาย การคัดลอกแบบเลือกหลายๆยีนของยีนแต่ละตัวที่สังเกตได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก
การสร้างเซลล์ไข่ยังนำไปสู่การเพิ่มปริมาณ ของสารพันธุกรรมในเซลล์บางเซลล์ของแต่ละบุคคล อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างทั้งหมดเหล่านี้เป็นข้อยกเว้น ไม่ใช่กฎ ตามที่ได้กำหนดไว้แล้ว ความสมดุลของจีโนไทป์ ในแง่ของปริมาณยีนเป็นหนึ่งในเงื่อนไขพื้นฐาน สำหรับการพัฒนาตามปกติของแต่ละบุคคล แท้จริงแล้วการก่อตัวของสิ่งมีชีวิตใหม่ในกรณีส่วนใหญ่ เกิดขึ้นจากเซลล์ร่างกายแบบดิพลอยด์หนึ่งเซลล์ หรือมากกว่านั้นที่แบ่งตัวโดยไมโทซิส
กลไกการแบ่งนี้ช่วยให้แน่ใจว่า มีการกระจายตัวของสารพันธุกรรมในเซลล์ลูกสาวอย่างสม่ำเสมอ และเอกลักษณ์ทางพันธุกรรมของเซลล์แม่และลูกสาว ดังนั้น เซลล์ร่างกายทั้งหมดที่เกิดขึ้นระหว่างการพัฒนา รวมทั้งเซลล์สืบพันธุ์ปฐมภูมิ จึงมีชุดของสารพันธุกรรมที่สมบูรณ์ กรณีหายากของการกลายพันธุ์ของร่างกายจะไม่นำมาพิจารณา หลักฐานโดยตรงที่สุดสำหรับความเท่าเทียมกัน ของจีโนมของเซลล์ร่างกายได้มาจากวิธีการ ผสมโมเลกุลของกรดนิวคลีอิก
ประโยชน์เชิงหน้าที่ของสารพันธุกรรมของเซลล์ร่างกาย ได้รับการพิสูจน์ในการทดลองของเกอร์ดอน สาระสำคัญของการทดลองมีดังนี้ นิวเคลียสของไข่กบกรงเล็บซึ่งมีนิวเคลียสอยู่ 2 นิวเคลียส ถูกนำไปฉายรังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งทำให้เกิดการหยุดทำงาน แต่นิวเคลียสที่มีหนึ่งนิวเคลียส ซึ่งนำมาจากเซลล์ที่มีความแตกต่างของผิวหนังของบุคคลที่โตเต็มวัย หรือลำไส้ของลูกอ๊อดถูกวางไว้ในไซโตพลาสซึมของไข่ ในบางกรณีสิ่งมีชีวิตปกติพัฒนามาจากไข่ดังกล่าว
ซึ่งเซลล์ทั้งหมดมีนิวเคลียสที่มีนิวเคลียสเดียว ผลลัพธ์ที่ได้พิสูจน์ว่านิวเคลียสของเซลล์ที่แตกต่าง มีข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาอย่างเต็มที่ของแต่ละบุคคล ประโยชน์เชิงหน้าที่ของสารพันธุกรรม ของเซลล์ร่างกายที่โตเต็มที่ยังเป็นหลักฐานได้ จากการทดลองจำนวนมากที่ดำเนินการจนถึงปัจจุบัน เกี่ยวกับการโคลนนิ่งพืช สัตว์รวมทั้งสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม การโคลนนิ่งซึ่งมีพื้นฐานมาจากการปลูกถ่ายนิวเคลียส ของเซลล์ร่างกายที่แตกต่างกันไป
จึงเป็นโอโอไซต์มีนิวเคลียส ปราศจากนิวเคลียสมีหลักฐานที่หักล้างไม่ได้ว่าจีโนม ของเซลล์ยูคาริโอตไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงที่เปลี่ยนแปลงไม่ได้ ในระหว่างการสร้างความแตกต่าง และสามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้ เช่น กลับสู่ระดับกิจกรรมการทำงานที่สังเกตได้ในไซโกต นอกจากนี้ ยังแสดงให้เห็นว่านิวเคลียสของเซลล์ ที่มีความแตกต่างสูง เช่น บีหรือทีลิมโฟไซต์ สามารถรับประกันการพัฒนาที่สมบูรณ์ ของแต่ละบุคคลในการทดลองที่คล้ายคลึงกัน
แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่ายีนบางตัวของพวกเขา อิมมูโนโกลบูลินและทีตัวรับ ได้รับการจัดเรียงใหม่ระหว่างการแยกความแตกต่าง และแม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่ายีนของเซลล์ ที่มีความแตกต่างชนิดใดสามารถคงความสามารถ ในการนำข้อมูลไปใช้ได้ แต่รายชื่อเซลล์ที่มีความสามารถนี้มีค่อนข้างมาก และรวมถึงในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม รวมถึงไฟโบรบลาสต์ของเอ็มบริโอและสัตว์ที่โตเต็มวัย เซลล์เยื่อบุผิวของต่อมน้ำนมและท่อนำไข่ บีและทีลิมโฟไซต์
เซลล์เซอร์โตลีที่ยังไม่สมบูรณ์ และเซลล์ประสาทที่เพิ่มจำนวนขึ้นของเปลือกสมองของตัวอ่อน ดังนั้น สาเหตุของความแตกต่างจึงไม่ใช่การเปลี่ยนแปลง ของปริมาณหรือประโยชน์เชิงหน้าที่ ของสารพันธุกรรมในเซลล์แต่เกิดจากกลไกอื่นๆ ปัจจุบันเชื่อกันว่าความเชี่ยวชาญเฉพาะของเซลล์ ที่เกิดขึ้นในกระบวนการพัฒนาเป็นผลมาจากการแสดงออกของยีนที่แตกต่างกัน หรือการคัดเลือกมุมมองนี้มาจากที่มอร์แกน ซึ่งอาศัยทฤษฎีโครโมโซม ของการถ่ายทอดทางพันธุกรรม
เสนอว่าความแตกต่างของเซลล์ ในกระบวนการสร้างเซลล์ใหม่เป็นผลมาจากอิทธิพลซึ่งกันและกัน ร่วมกันของไซโตพลาสซึมและการเปลี่ยนแปลง ผลิตภัณฑ์ของกิจกรรมของยีน เซลล์ ต่างชนิดกันใช้ยีน ที่แตกต่างจากชุดเดียวกันที่มีอยู่ในทุกเซลล์ ซึ่งหมายความว่าไม่ใช่ยีนทั้งหมด ที่ทำงานอยู่ในเซลล์ใดเซลล์หนึ่ง แต่มีเพียงบางส่วนเท่านั้น และการแสดงออกของยีนบางตัวจะเกิดขึ้นอย่างเฉพาะเจาะจง โดยขึ้นอยู่กับชนิดเซลล์ ระยะของการเกิดมะเร็งและปัจจัยอื่นๆ
ผลลัพธ์ของการแสดงออกแบบเลือกดังกล่าว คือการก่อตัวของชุดโปรตีนที่แตกต่างกันในเซลล์ประเภทต่างๆ ซึ่งรับประกันว่าจะเกิดปฏิกิริยาทางชีวเคมีบางอย่างในเซลล์ ความจำเพาะของโครงสร้างและหน้าที่ ดังนั้น เซลล์ประสาทสามารถกระตุ้น และส่งการกระตุ้นนี้ไปยังเซลล์อื่นๆ เซลล์เม็ดเลือดแดง เพื่อขนส่งออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อ เซลล์กล้ามเนื้อเพื่อหดตัวและทำให้เกิดการเคลื่อนไหวต่างๆ ตัวรับแสงเพื่อรับรู้การไหลของแสง
ประสิทธิภาพของฟังก์ชันเฉพาะของเซลล์เหล่านี้ ถูกกำหนดโดยโครงสร้าง ได้แก่ การปรากฏตัวของกระบวนการในเซลล์ประสาท ซึ่งการกระตุ้นจะถูกส่งผ่าน เม็ดเลือดแดงรูป 2 เหลี่ยมทำให้สามารถเจาะเข้าไปในเส้นเลือดฝอยแคบๆ และทำการแลกเปลี่ยนก๊าซได้ ความยาวที่สำคัญของเส้นใยกล้ามเนื้อ ที่เกิดจากการหลอมรวมของเซลล์ต้นกำเนิดหลายเซลล์ ซึ่งทำให้สามารถเปลี่ยนความยาวได้อย่างมีประสิทธิภาพ การก่อตัวของเยื่อพับซึ่งเป็นที่ตั้งของเม็ดสี
ในแท่งและกรวยความแตกต่างทางสัณฐานวิทยา และการทำงานเหล่านี้มาจากโปรตีนหลากหลายชนิด เซลล์ประสาทผลิตนิวโรเปปไทด์ เม็ดเลือดแดงเฮโมโกลบิน เซลล์กล้ามเนื้อ แอกตินและไมโอซิน เซลล์เรตินา อ็อปซิน ในบางกรณีความแตกต่างอาจเกี่ยวข้องกับ การสังเคราะห์ที่ไม่ใช่ของโปรตีน แต่เป็นการสังเคราะห์สารอื่นๆ เช่น น้ำตาลและอนุพันธ์ของพวกมัน ดังนั้น สารระหว่างเซลล์ของเนื้อเยื่อกระดูกอ่อน ประกอบด้วยมิวโคโพลีแซคคาไรด์ของคาร์โบไฮเดรต
อย่างไรก็ตามการสังเคราะห์พวกมันในเซลล์คอนโดรบลาสต์นั้น เป็นไปไม่ได้หากไม่มีเอนไซม์เฉพาะบางตัวและตัวหลังก็คือโปรตีน ดังนั้น การยืนยันว่าการสังเคราะห์โปรตีนเฉพาะนั้น อยู่ภายใต้ความแตกต่างของเซลล์ส่วนใหญ่อย่างท่วมท้นจึงถูกต้องอย่างยิ่ง ควรเน้นว่าหลักการของความแตกต่างนี้ เป็นเรื่องปกติในการกำเนิดของทั้งสัตว์และพืช แม้ว่าจะมีระยะห่างระหว่างวิวัฒนาการอย่างมาก และความแตกต่างที่สำคัญในลักษณะของการพัฒนา
อ่านต่อได้ที่ : ฟัน อธิบายเกี่ยวกับการก่อตัวของพื้นฐานทางทันตกรรมของฟัน
