Functionele Histologie
EMBR1: Algemene principes
1. Het begrip celstatus
Ontstaan van een nieuw individu → uit één cel = zygote
• Indivuduen bestaan uit verschillende celtypes → elk eigen vorm+functie
• = ontwikkeling van eencellige zygote naar een complex multicellulair organisme
• = cellen ondergaan verschillende differentiatie
Verschillen in cellen : te wijten aan verschillen in genexpressie
➔ Want tijdens mitose zijn alle dochtercellen genetiche identiek
➔ Uitzondering: bepaalde imuuncellen verminken hun eigen genoom teijdens een specifiek stadium
Genstatus = het totale patroon van genactiviteit in een cel op een bepaald ogenblik
• Regelt 4 basismechanismen van de embryonale ontwikkeling:
- Celproliferatie → productie van meerdere cellen uit 1 cel
- Celspecialisatie → celdifferentiatie = vorming van cellen met specifiekekarateristieken
- Celinteractie → coördinatie van gedrag tussen naburige cellen
- Celbeweging → herorganisatie van cellen tot gestructureerde weefsels en
Differentiatie:
= de verzamelnaam voor de processen die er toe leiden dat cellen structureel en functioneel van elkaar gaan
verschillen. Differentiatie is een gradueel proces; meestal zijn er verscheidene opeenvolgende celdelingen
voorbijgegaan voor de cel het eindstadium bereikt. Bij elke celdeling treden veranderingen op in potentiële
eigenschappen en in functionaliteit van de cel ten gevolge van wijzigingen in de cel status.
= Differentiatie begint als in de ene dochtercel een gen (of meerdere genen) wordt aan- of uitgeschakeld door
een eiwitcomponent (een zg. determinant), terwijl dat in de andere dochtercel niet gebeurt
• Is een cascade
• → opeenvolging van selectieve aan- en uitschakeling van welbepaalde genen
- In 1 dochtercel wordt een gen (of meerder) aan- of uitgeschakeld door een
eiwitcomponent (=determinant)
2. De status van differentiatie
Voortbestemming (cell fate):
= bepaalt in welke cel- of weefseltype zij zich onder normale omstandigheden in situ zullen ontwikkelen
Methode om deze te bepalen → oh reconstrueren vn opeenvolgende fate maps
= schema’s of diagrammen die laten zien welk deel van een vroeg embryo uiteindelijk uitgroeit tot welk
weefsel of orgaan.
• Zo kan men volgen welke cellen van het ectoderm tot het neurectoderm zullen behoren en welke daarvan
vervolgens evolueren tot de neurale buis.
• treedt alleen op bij een ongestoorde, natuurlijke ontwikkeling (figuur A)
1
, Determinatie:
Een cel wordt door transplantatie naar een andere regio overgebracht: 2 scenarios
= hier zijn andere signaal moleculen
1) zijn ontwikkeling niet volgens zijn oorspronkelijke voorbestemming → ongedetermineerd
2) cellen ontwikkelen ze zich alsnog tot hun voorbestemde celtype → gedetermineerd
Specificatie:
= de cel lijkt gedifferentieerd maar de status kan toch nog gewijzigd worden
➔ Cellen hebben specificatie ondergaan als ze in neutraal cultuurmedium ontwikkelen tot hun
voorbestemde celtype
• Betekent niet noodzakelijkerwijs determinatie
• Een gespecificeerde, maar niet-gedetermineerde cel blijft
gevoelig voor omgevingssignalen
Experimenten tonen aan = in een andere omgeving kan de cel zich anders ontwikkelen dan zijn
oorspronkelijke voorbestemming
Totipotentie en pluripotentie
• Totipotente cellen = alle genen zijn toegankelijk voor transcriptie Specificatie = bepaalde genen worden
minder toegankelijk (beperking deels omkeerbaar -> cel is pluri)
• Determiatie = als de gen-restrictie irreversibel wordt, is de cel
defenitief getermineerd, de weg terug is afgesneden
Herprogrammeerbaarheid van het genoom
➔ Specificatie impliceert een potentiële herprogrammering: 3
- Toegankelijkheid van verschillende genen wordt geïnhibeerd.
- Deze inhibitie kan echter nog worden opgeheven.
- Uniek voor de embryonale fase, niet meer mogelijk in de foetale
fase.
Regionale determinatie en patroonvorming (figuur)
• Lang voor differentiatie kunnen cellen al regionaal gedetermineerd
zijn
• Kenmerken = Ze brengen genen tot expressie die specifieke markers
zijn vor bepaalde positionele zone ih lichaam. Het positieafhankelijke
karakter vd cel bepaalt zijn positionele waarde, wat cruciaal is voor
patroonvorming
2
EMBR1: Algemene principes
1. Het begrip celstatus
Ontstaan van een nieuw individu → uit één cel = zygote
• Indivuduen bestaan uit verschillende celtypes → elk eigen vorm+functie
• = ontwikkeling van eencellige zygote naar een complex multicellulair organisme
• = cellen ondergaan verschillende differentiatie
Verschillen in cellen : te wijten aan verschillen in genexpressie
➔ Want tijdens mitose zijn alle dochtercellen genetiche identiek
➔ Uitzondering: bepaalde imuuncellen verminken hun eigen genoom teijdens een specifiek stadium
Genstatus = het totale patroon van genactiviteit in een cel op een bepaald ogenblik
• Regelt 4 basismechanismen van de embryonale ontwikkeling:
- Celproliferatie → productie van meerdere cellen uit 1 cel
- Celspecialisatie → celdifferentiatie = vorming van cellen met specifiekekarateristieken
- Celinteractie → coördinatie van gedrag tussen naburige cellen
- Celbeweging → herorganisatie van cellen tot gestructureerde weefsels en
Differentiatie:
= de verzamelnaam voor de processen die er toe leiden dat cellen structureel en functioneel van elkaar gaan
verschillen. Differentiatie is een gradueel proces; meestal zijn er verscheidene opeenvolgende celdelingen
voorbijgegaan voor de cel het eindstadium bereikt. Bij elke celdeling treden veranderingen op in potentiële
eigenschappen en in functionaliteit van de cel ten gevolge van wijzigingen in de cel status.
= Differentiatie begint als in de ene dochtercel een gen (of meerdere genen) wordt aan- of uitgeschakeld door
een eiwitcomponent (een zg. determinant), terwijl dat in de andere dochtercel niet gebeurt
• Is een cascade
• → opeenvolging van selectieve aan- en uitschakeling van welbepaalde genen
- In 1 dochtercel wordt een gen (of meerder) aan- of uitgeschakeld door een
eiwitcomponent (=determinant)
2. De status van differentiatie
Voortbestemming (cell fate):
= bepaalt in welke cel- of weefseltype zij zich onder normale omstandigheden in situ zullen ontwikkelen
Methode om deze te bepalen → oh reconstrueren vn opeenvolgende fate maps
= schema’s of diagrammen die laten zien welk deel van een vroeg embryo uiteindelijk uitgroeit tot welk
weefsel of orgaan.
• Zo kan men volgen welke cellen van het ectoderm tot het neurectoderm zullen behoren en welke daarvan
vervolgens evolueren tot de neurale buis.
• treedt alleen op bij een ongestoorde, natuurlijke ontwikkeling (figuur A)
1
, Determinatie:
Een cel wordt door transplantatie naar een andere regio overgebracht: 2 scenarios
= hier zijn andere signaal moleculen
1) zijn ontwikkeling niet volgens zijn oorspronkelijke voorbestemming → ongedetermineerd
2) cellen ontwikkelen ze zich alsnog tot hun voorbestemde celtype → gedetermineerd
Specificatie:
= de cel lijkt gedifferentieerd maar de status kan toch nog gewijzigd worden
➔ Cellen hebben specificatie ondergaan als ze in neutraal cultuurmedium ontwikkelen tot hun
voorbestemde celtype
• Betekent niet noodzakelijkerwijs determinatie
• Een gespecificeerde, maar niet-gedetermineerde cel blijft
gevoelig voor omgevingssignalen
Experimenten tonen aan = in een andere omgeving kan de cel zich anders ontwikkelen dan zijn
oorspronkelijke voorbestemming
Totipotentie en pluripotentie
• Totipotente cellen = alle genen zijn toegankelijk voor transcriptie Specificatie = bepaalde genen worden
minder toegankelijk (beperking deels omkeerbaar -> cel is pluri)
• Determiatie = als de gen-restrictie irreversibel wordt, is de cel
defenitief getermineerd, de weg terug is afgesneden
Herprogrammeerbaarheid van het genoom
➔ Specificatie impliceert een potentiële herprogrammering: 3
- Toegankelijkheid van verschillende genen wordt geïnhibeerd.
- Deze inhibitie kan echter nog worden opgeheven.
- Uniek voor de embryonale fase, niet meer mogelijk in de foetale
fase.
Regionale determinatie en patroonvorming (figuur)
• Lang voor differentiatie kunnen cellen al regionaal gedetermineerd
zijn
• Kenmerken = Ze brengen genen tot expressie die specifieke markers
zijn vor bepaalde positionele zone ih lichaam. Het positieafhankelijke
karakter vd cel bepaalt zijn positionele waarde, wat cruciaal is voor
patroonvorming
2
