Sự biệt hóa tế bào

Các tế bào biệt hóa chứa thông tin di truyền như nhau Ở các sinh vật bậc cao cũng như ở người, cơ thể trưởng thành gồm nhiều tế bào khác nhau. Các tế bào này đều bắt nguồn từ một hợp tử ban đầu, nhưng quá trình biệt hóa để thực hiện các chức năng khác nhau. Tuy nhiên thực nghiệm xác định rằng số lượng nhiễm sắc thể, số lượng DNA và tỉ số A+G/G+C của các tế bào thuộc các mô khác nhau của cùng một cơ thể đều giống nhau....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sự biệt hóa tế bào Sự biệt hóa tế bào1. Các tế bào biệt hóa chứa thông tin ditruyền như nhauỞ các sinh vật bậc cao cũng như ở người, cơthể trưởng thành gồm nhiều tế bào khác nhau.Các tế bào này đều bắt nguồn từ một hợp tửban đầu, nhưng quá trình biệt hóa để thực hiệncác chức năng khác nhau. Tuy nhiên thựcnghiệm xác định rằng số lượng nhiễm sắc thể,số lượng DNA và tỉ số A+G/G+C của các tế bàothuộc các mô khác nhau của cùng một cơ thểđều giống nhau.Sử dụng kỹ thuật lai ADN cho thấy ADN từnhững tế bào của các mô khác nhau của cùngmột cá thể không bị biến đổi trong quá trình biệthóa, chúng có thể tự hồi tính (renaturation) vớinhau.Tóm lại, số lượng ADN của các tế bào biệt hóavề căn bản giống với của hợp tử ban đầu vàchứa nguyên vẹn thông tin di truyền đủ để pháttriển thành cá thể nguyên vẹn.2. Các tế bào chỉ sử dụng một phần thông tinPhân tích sinh hóa cho thấy các tế bào thuộccác mô khác nhau có hàm lượng protein vàARN khác nhau rất nhiều.Nhiều loại tế bào chuyên hóa tổng hợp chủ yếumột protein.Ví dụ :Tế bào cơ tổng hợp nhiềumyosin,một protein quan trọng trong cơ co, haytế bào biểu bì (epithalial) tổng hợp nhiềukeratine.Như vậy cùng chứa thông tin di truyền nhưnhau, nhưng mỗi tế bào biệt hóa chỉ sử dụngmột phần thông tin ; tổng hợp chủ yếu một loạiprotein, không tổng hợp các loại khác tuy chúngcó thông tin của các loại nàySự khác nhau giữa mARN của các tế bào biệthóa khác nhau của cùng một cơ thể cũng chothấy thông tin chỉ sử dụng một phần.3. Hoạt động nối tiếp của các gen trong quátrình phát triển phôiCác trạng thái biệt hóa của tế bào đạt được nhờhàng loạt các giai đoạn, mà trong đó các genkhác nhau hoạt động nối tiếp. Nhiều sự kiệnchứng minh hoạt động nối tiếp của các gen, vídụ; các chỗ phình (puff) trên nhiễm sắc thểkhổng lồ.Ở mỗi giai đọan phát triển, một số gen mở hoạtđộng, một số gen khác đóng và có sự thay đổihoạt động của các gen trong quá trình phát triểncác thể.4. Sự điều hòa phiên mã là căn bản trongbiệt hóa tế bàoGiả thiết được chấp nhận hiện nay là trong cáctế bào biệt hoá, một số gen phiên mã, một sốgen khác thì không. Không có sự kiện nào mâuthuẫn với giả thuyết này và nó giải thích hợp lýhơn cả tình trang biệt hoá của các tế bào .Việc phát triển các gen điều hoà và các genđóng hay mở giúp hiểu được sự điều hoà quátrình phát triển cá thể và biệt hoá tế bào.Bộ gen đơn bội của tế bào người có số lượngADN gấp 1.000 lần so với genome vi khuẩn. Tuynhiên, số lượng gen cấu trúc ở người chỉ gấp 10lần so với gen cấu trúc vi khuẩn. Điều đó chothấy rất nhiều gen ở người tham gia vào các cơchế điều hoà.5. Điều hoà sự phát triển phôiSự điều hòa ở mức phiên mã giữ vai trò quantrọng trong sự phát triển phôi. Ngay lần phânchia đầu tiên của hợp tử, nếu tế bào chất phânbố không đều thì sẽ có ảnh hưởng đến quá trìnhbiệt hóa tế bào tiếp theo. Sự phân bố các chất ởphôi mang và phôi vị không đồng đều dẫn đếnsự biệt hóa. Những tín hiệu từ các tế bào lâncận cũng có ảnh hưởng đến sự biệt hoá các tếbào.Ngoài hoạt động cuả tế bào chất ,ngay trongcấu tạo nhiễm sắt thể của sinh vật eucaryotacũng có chứa các nhân tố phân tử giữ vai tròđiều hoà. Đó là các protein histone và proteinacid không chứa histon. Một hỗn hợp in vitrogồm DNA, RNA-polymerase và cácribonucleoside triphosphate đang phiên mã tạoRNA, nếu thêm histon vào quá trình bị ngưng.Có lẽ histon kìm hãm hoạt động của ADN.Nhưng hỗn hợp đã có chưá histone nói trên nếuthêm vào các protein acid thì quan sát thấy cótổng hợp ARN.Tuy nhiên chưa rõ các protein acid là các nhântố duy nhất xác định hoạt tính các gen hay chỉ lànhững yếu tố trung gian trong một chuỗi phứctạp của sự điều hoà.