Unterschied zwischen Totipotent und Pluripotent
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Hauptunterschied - Totipotent vs. Pluripotent
Totipotent und Pluripotent sind zwei Arten von Potenzen, die Stammzellen im Körper aufweisen. Totipotente und pluripotente Stammzellen befinden sich in den frühen Entwicklungsstadien. Totipotente Stammzellen kommen sowohl in der Spore als auch in der Zygote vor. Sie sind die erste Stufe der Differenzierung. Totipotente Stammzellen führen im Embryo zu pluripotenten Stammzellen. Da embryonale Stammzellen häufig für die Forschung verwendet werden, können sie zur Regenerierung von Organen verwendet werden in vitro. Das Hauptunterschied zwischen totipotent und pluripotent ist das Totipotente Stammzellen sind in der Lage, sich in alle Arten von Körperzellen zu differenzieren wohingegen Pluripotente Stammzellen sind in der Lage, sich in eine der drei Keimschichten des Embryos zu differenzieren.
Dieser Artikel betrachtet,
1. Was ist Totipotent?
- Definition, Differenzierung, Verwendungen, Beispiele
2. Was ist Pluripotent?
- Definition, Differenzierung, Verwendungen, Beispiele
3. Was ist der Unterschied zwischen Totipotent und Pluripotent?
Was ist Totipotent?
Als totipotent wird eine Stammzelle bezeichnet, die in einem bestimmten Organismus zu jeder Art differenzierter Zellen führen kann. Das heißt, diese Zellen enthalten das höchste Differenzierungspotenzial. Zygote und Spore sind zwei Beispiele für totipotente Zellen. Einige differenzierte Zellen sind jedoch auch in der Lage, in den Totipotenzzustand zurückzukehren.
Beim Menschen wird die Zygote nach der Befruchtung der Eizelle durch das Sperma gebildet. Die Zygote wird durch Mitose geteilt, wodurch identische Zellen erzeugt werden, die später totipotent werden. Zygote bildet die Morula, die weiter geteilt wird, um den Blastozyt zu bilden. Nach der Implantation von Blastozyten im Endometrium beginnt der Differenzierungsprozess. Dieses Stadium wird als embryonales Stadium bezeichnet und hat zwei Zellmassen getrennt, die äußeren Trophoblasten und innere Zellmassen genannt werden. Daher werden der Trophoblast und die innere Zellmasse von den totipotenten Zellen in der Morula unterschieden. Dann wird die innere Zellmasse pluripotent, indem in drei Keimschichten unterschieden wird: Endoderm, Mesoderm oder Ektoderm. Diese drei Keimschichten führen zu unterschiedlichen Arten von spezialisierten Zellen im Körper, indem sie multipotent werden. Daher sind die totipotenten Stammzellen des Menschen in der Lage, sich in jede Art von Körperzelle zu differenzieren; Es gibt mehr als 200 verschiedene Arten von menschlichen Körperzellen.
Abbildung 1: Differenzierung totipotenter embryonaler Stammzellen
Was ist Pluripotent?
Eine Stammzelle, die sich in eine der drei Keimschichten differenzieren kann, wird als pluripotent angesehen. Die drei Keimschichten sind Endoderm, Ektoderm und Mesoderm. Jede dieser drei Keimschichten wird dann in verschiedene Organe und Gewebe unterteilt, indem sie multipotent wird. Multipotente Zellen können in verschiedene Arten von Zellen differenzieren, die funktional miteinander verwandt sind. Endoderm führt zur inneren Magenschleimhaut, zum Magen-Darm-Trakt und zu den Lungen. Ektoderm führt zu epidermalen Geweben und dem Nervensystem. Mesoderm verursacht Knochen, Muskeln und Blut. Einige Zellen wie embryonale Zellen und induzierte pluripotente Stammzellen (iPS) sind jedoch vollständig pluripotent. Die iPS werden aus adulten Stammzellen umprogrammiert, indem die Zelle genetisch modifiziert wird, um sich wie embryonale Stammzellen zu verhalten. Sie können verwendet werden, um Organe zu regenerieren in vitro. Einige sind teilweise pluripotent, obwohl sie drei Keimschichten bilden können. Die Regeneration von Organen mit iPS ist in dargestellt Figur 2.
Abbildung 2: Regeneration von Organen aus iPS
Unterschied zwischen Totipotent und Pluripotent
Definition
Totipotent: Totzellen, die sich in alle Arten von Körperzellen differenzieren können, sind totipotent.
Pluripotent: Pluripotent sind Stammzellen, die in eine der drei Keimschichten differenzieren können.
Unterscheidung
Totipotent: Totipotente Stammzellen sind in der Lage, sich in mehr als 200 funktionell unterschiedliche Arten von Körperzellen beim Menschen zu differenzieren.
Pluripotent: Pluripotente Stammzellen werden im Embryo in drei Keimschichten unterschieden.
Differenzierungspotenzial
Totipotent: Das Differenzierungspotential ist bei totipotenten Stammzellen optimal.
Pluripotent: Das Differenzierungspotential pluripotenter Stammzellen ist im Vergleich zu totipotenten Stammzellen gering.
Beispiele
Totipotent: Die Zygote und die Spore sind totipotent.
Pluripotent: Embryonale Stammzellen und iPS sind pluripotent.
Sequenz
Totipotent: Totipotente Stammzellen werden früh abgeleitet.
Pluripotent: Der Entwicklung totipotenter Stammzellen folgt die Entwicklung pluripotenter Stammzellen.
Verwendet in der Forschung
Totipotent: Totipotente Stammzellen sind im Vergleich zu embryonalen Stammzellen weniger erreichbar. Daher werden sie in der Forschung weniger eingesetzt.
Pluripotent: Pluripotente Stammzellen wie embryonale Zellen sind leicht zu erhalten. Ihre Verwendung in der Forschung ist daher hoch. Die iPS sind eine Art von Stammzellen bei Erwachsenen, die genetisch zu embryonalen Stammzellen umprogrammiert werden.
Fazit
Totipotente und pluripotente Stammzellen kommen in den frühen Entwicklungsstadien des Körpers vor. Nach der Befruchtung der Eizelle durch ein Sperma wird die Zygote durch Mitose geteilt, wodurch eine Zellmasse entsteht, die als Morula mit identischen Zellkopien bezeichnet wird. Morula gilt als totipotent und enthält die Fähigkeit, sich in alle funktionellen Typen von Körperzellen zu differenzieren. Die totipotenten Zellen der Morula werden in den Embryo differenziert, der Blastomere enthält. Als pluripotent gelten embryonale Stammzellen, die beim Menschen in drei Keimschichten differenzieren können. Die drei Keimschichten Endoderm, Ektoderm und Meseoderm sind für die Unterscheidung aller Organe und Gewebe im Körper verantwortlich. Daher werden die Zellen in den drei Keimschichten als multipotent betrachtet, wodurch sich jeweils funktionell verwandte Arten von Körperzellen ergeben. Der Hauptunterschied zwischen totipotent und pluripotent ist jedoch das Potenzial der Differenzierung, Zellen im Körper zu produzieren.
Referenz:
1. Condic, Maureen L. „Totipotenz: Was ist es und was nicht?“ Stammzellen und Entwicklung. Mary Ann Liebert, Inc., 15. April 2014. Web. 29. März 2017.
2. Bhartiya, Deepa, Punam Nagvenkar und Kalpana Sriraman AndAmbreen Shaikh. "Eine Übersicht über pluripotente Stammzellen." Eine Übersicht über pluripotente Stammzellen | InTechOpen. InTech, 28. August 2013. Web. 29. März 2017.
Bildhöflichkeit:
1. “422 Feature Stammzelle neu” Von OpenStax College - Anatomy & Physiology, Connexions-Website. (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Ips-Zellen" Von GcG (wpja user) (Public Domain) über Commons Wikimedia
