세포 효력

Cell potency

세포 효력은 다른 세포 유형으로 분화하는 세포의 능력이다.[1][2]세포가 더 많은 유형으로 분화할수록 그 효력은 더 커진다.효력은 또한 세포 내의 유전자 활성화 전위로 설명되는데, 연속체와 마찬가지로 가장 분화 잠재력, 플뤼리포텐도, 다중성, 과점성, 그리고 최종적으로 단일성을 가진 세포를 지정하는 토티포텐스에서 시작한다.null

전지전능, 배아줄기세포는 배반포체 내의 내부 질량 세포로 기원을 두고 있다.이 줄기 세포들은 태반을 제외한 체내의 어떤 조직도 될 수 있다.모굴라의 세포만이 전능하여 모든 조직과 태반이 될 수 있다.

토티포텐시

토티포텐시(Lat. tottomatency, "모든 [사물]에 대한 능력")는 유기체의 모든 분화 세포를 분열시키고 생산하는 단일 세포의 능력이다.포자와 자이는 전지전능한 세포의 예다.[3]세포 효력의 스펙트럼에서 토티포턴성은 가장 큰 분화 잠재력을 가진 세포를 나타내며, 어떤 배아세포와도 분화할 수 있고, 또 어떤 외부세포와도 분화할 수 있다.이와는 대조적으로, 전지전능 세포는 배아 세포로만 분화할 수 있다.[4][5]null

완전히 분화된 세포는 토티포텐스 상태로 되돌아갈 수 있다.[6]토티포텐시로의 전환은 복잡하고 완전히 이해되지 않는다.2011년, 연구는 세포가 완전한 전지전능한 세포가 아니라, 대신 토티포텐성의 "복잡한 세포 변화"로 분화할 수 있다는 것을 밝혀냈다.[7]2-세포 단계 배아에서 나오는 만능 발광체를 닮은 줄기세포는 생쥐 배아 줄기세포 배양액에서[8][9] 자연적으로 발생할 수 있으며 CAF-1의 염색체 조립활동의 하향규제를 통해 체외에서 더 자주 발생할 수 있다.[10]

인간의 발전 모델은 어떻게 전지전능한 세포가 발생하는지를 묘사하는 데 사용될 수 있다.[11]인간의 발달은 정자가 난자를 수정하고 그 결과로 생긴 수정란이 하나의 전지전능 세포인 지고테를 생성하면서 시작된다.[12]수정 후 첫 시간에 이 지고테는 동일한 전지전능 세포로 나뉘는데, 이것은 나중에 인간의 세 가지 세균층(내막, 중간 또는 외막) 중 하나로 발달할 수 있거나 태반 세포(세포세포세포세포세포 또는 시너티오프로그래프)의 세포로 발달할 수 있다.16세포 단계에 도달한 후에, 모룰라의 전지전능 세포는 결국 배반세포의 내부 세포질량이나 외부 영양성분이 될 세포로 분화한다.수정 후 약 4일 후와 세포 분열의 몇 주기가 지난 후, 이 전지전능 세포들은 전문화되기 시작한다.배아줄기세포의 근원인 내세포 질량이 전능해진다.null

선충에 대한 연구는 RNA 규제를 포함한 다중 메커니즘이 일부 종에서 다른 발달 단계에서 토티포텐도를 유지하는 역할을 할 수 있다는 것을 시사한다.[13]제브라피쉬와 포유류와의 연구는 miRNA와 RNA 결합 단백질(RBP) 사이의 더 많은 상호작용을 제안한다.[14]null

원시균세포

생쥐의 원시 세균 세포에서, 토티포텐성으로 이어지는 게놈 전체 재프로그래밍은 후생유전자의 각인을 지우는 것을 포함한다.재프로그래밍은 DNA 베이스 절연 복구 효소 경로를 포함하는 활성 DNA 디메틸화에 의해 촉진된다.[15]이 경로에는 초기 5mC에서 5hydroxymethylcytosine(5hmC)로의 변환을 통해 원시 세균 세포에서 CpG 메틸화(5mC)의 소거가 수반되는데, 이는 10-16 dioxygenase 효소 TET-1과 TET-2의 높은 수준에 의해 추진되는 반응이다.[16]

플뤼리포텐시

여러 가지 고유한 생물학적 반응을 생성할 수 있는 능력을 가진 물질은 Pluripotency(생물학적 화합물)를 참조하십시오.
주요 기사:줄기세포
A: 인간 배아줄기세포(아직 분화되지 않은 세포 군집)
B: 신경세포

세포 생물학에서, 전분화능(Lat.pluripotentia," 많은[것들]에 능력")[17]는 3세균 층으로 잠재력 차별화하고 있는 줄기 세포:내배엽(인테리어 위 점막, 소화관, 폐), 중배엽(근육, 뼈, 혈액, urogenital), 또는 외피(표피 조직과 신경계),을 말한다.없죠 아냐!!태반과 같은 과외 조직으로 [18]말이야그러나, 세포 전능성은 연속체로서, 배아줄기세포와 iPSC와 같은 배아의 모든 세포들을 형성할 수 있는 완전 전능세포로부터, 세 가지 세균층의 세포를 모두 형성할 수는 있지만 완전 전능세포의 모든 특성을 나타내지는 못할 수도 있는 불완전하거나 부분적으로 전능세포에 이르기까지 다양하다..

유도 플뤼리포텐시

주요 기사:유도 만능줄기세포

일반적으로 iPS 세포 또는 iPSC로 약칭되는 유도 만능줄기세포는 특정 유전자와 전사 인자의 '강제' 발현을 유도하여 전형적으로 성인 체세포인 비만능세포에서 인공적으로 파생된 전능줄기세포의 일종이다.[19]이러한 전사 요인은 이들 세포의 상태를 결정하는 데 핵심적인 역할을 하며 또한 이러한 체세포가 초기 배아세포와 동일한 유전 정보를 보존한다는 사실을 강조한다.[20]세포를 전능 상태로 유도하는 능력은 처음에는 2006년 생쥐 섬유로블라스트와 10월4일, 삭스2, 클프4, c-Myc의 네 가지 전사 요인을 사용하여 개척되었다.[21] 재프로그래밍이라고 불리는 이 기술은 후에 야마나카 신야와 존 거든을 노벨 생리의학상을 받았다.[22]그 후 2007년에 마우스 세포 유도에 사용된 방법과 유사한 방법을 사용하여 인간의 피부 섬유질에서 파생된 인간 iPSC의 성공적인 유도에 의해 그 뒤를 이었다.[23]이 유도 세포들은 배아줄기세포(ESC)와 유사한 특징을 보이지만 배아의 사용을 요구하지는 않는다.ESC와 iPSC의 유사점으로는 플뤼포텐시, 형태학, 자기갱신 능력, 무한히 분할·복제할 수 있음을 암시하는 특성, 유전자 발현 등이 있다.[24]null

후생유전적 요인도 배뇨성을 유도하기 위해 체세포의 실제 재프로그래밍에 관여하는 것으로 생각된다.특정 후생유전인자가 전능국가 달성의 일부인 새로운 후생유전인자를 획득하기 위해 실제로 원래의 체체 후생유전인자 표시를 지우는 데 효과가 있을 수 있다는 이론이 나왔다.크로마틴은 또한 iPSC에서 재편성되어 ESC에서 발견되는 것과 같이 되고, 응축이 적고 따라서 접근성이 높다는 점에서 ESC에서 발견되는 것과 같이 된다.또한 ESC에서 발견되는 유크로마틴 상태와 일치하는 유크로마틴 수정도 흔하다.[24]null

ESC와 매우 유사하기 때문에, 의료계와 연구계는 iPSC에 관심이 있다. iPSC는 잠재적으로 ESC와 같은 치료적 의미와 응용을 가질 수 있지만, 그 과정에서 논란이 되는 배아를 사용하지 않는다면, 커다란 생물윤리 논쟁의 주제인,체세포가 차별화되지 않은 iPS 세포로 유도된 것은 원래 논란이 되고 있는 배아줄기세포의 사용의 종말로 환영받았다.그러나 iPSC는 잠재적으로 종양유전성이 있는 것으로 밝혀졌으며,[19] 진보에도 불구하고 미국에서 임상 단계 연구를 위한 승인을 받은 적이 없다.iPSC를 만들 때 낮은 복제율과 조기 노화 등의 차질도 발생해 ESC 교체로 활용이 지연되고 있다.[25]null

결합 전사 인자의 체적 표현은 직접적으로 다른 정의된 체세포 운명(변환)을 유도할 수 있다. 연구자들은 쥐 섬유로블라스(피부세포)를 완전 기능 뉴런으로 직접 변환시킬 수 있는 세 가지 신경선 특이 전사 인자를 확인했다.[26]이 결과는 세포 분화의 말기적 특성과 혈통 헌신의 무결성에 도전하며 적절한 도구로 모든 세포가 전능하며 모든 종류의 조직을 형성할 수 있음을 암시한다.null

환자로부터 파생된 iPSC에 대한 가능한 의학적 및 치료적 용도에는 흔히 접하는 거부반응의 위험 없이 세포와 조직 이식에 사용하는 것이 포함된다. iPSC는 질병 연구에 사용되는 체외 모델뿐만 아니라 적합하지 않은 동물 모델을 잠재적으로 대체할 수 있다.[27]null

이곳의 순진한 인간의 전지전능 줄기세포 군락은 공급 세포에서 자라는 것을 보았다.

순진성 대 원시성 플뤼리포텐시 상태

이식 전후의 후두엽에 관한 연구결과는 후두엽성을 두 개의 뚜렷한 단계인 "쾌적"과 "초상"[28]으로 분류하는 제안을 만들어냈다.배아줄기세포(ESC)라고 불리는 과학에서 일반적으로 사용되는 기준 줄기세포는 이식 전 후엽성에서 유래한다. 그러한 후엽종은 태아 전체를 발생시킬 수 있으며, 한 후엽세포는 다른 배반구에 주입될 경우 모든 세포 선에 기여할 수 있다.한편, 이식 후 경피세포가 "알갱이 실린더"라고 불리는 컵 모양의 형태로 형태학을 변화시키는 형태학상의 차이, 무작위적으로 X-크롬 중 하나가 삽입되는 염색체 변화 등, 이식 전 및 후 경피세포 사이에 몇 가지 현저한 차이를 관찰할 수 있다.X-비활성화라고 알려진 달걀 실린더의 초기 단계에서의 ctivation.[29]이 발달 과정에서 달걀 실린더 경피세포는 주변의 노른자 주머니와 영양성분 조직을 통해 피브로블라스트 성장인자, Wnt신호, 기타 귀납인자에 의해 체계적으로 표적이 되어 공간조직에 따라 지시적으로 구체화된다.[30][31]null

세포 효능과 관련하여 관찰된 또 다른 주요한 차이점은, 이식 후 경피성 줄기세포가 다른 알려진 전지전능한 줄기세포와 구별되는 [32]배반포시스트 키메라에 기여할 수 없다는 것이다.그러한 이식 후 경구체에서 파생된 세포선은 2007년 실험실에서 처음 도출된 경구체에서 유래된 경구체에서 유래된 후구체에서 유래된 줄기세포라고 일컬어진다. 그 명명법에도 불구하고 ESC와 EpiSC 모두 경구체에서 파생된 경구체는 개발의 차이 단계에서만 발생하며, 경구체는 이식 후 경구체에서 여전히 온전하다.Nanog, Fut4, 그리고 EpiSCs에서 10월 4일의 보존된 표현에서 증명되었듯이,[33] 소변생성까지 그리고 10월 4일의 유도 표현을 통해 중간에서 역전될 수 있다.[34]null

식물의 자연적 유동성

뿌리 메리스템 조직 배양에서는 비유인성 플뤼리포텐성이 관찰됐으며 특히 카림 외 2015년, 킴 외 2018년, 로스팝오프 외 2017년 등이 관찰됐다.This pluripotency is regulated by various regulators, including PLETHORA 1 and PLETHORA 2; and PLETHORA 3, PLETHORA 5, and PLETHORA 7, whose expression were found by Kareem to be auxin-provoked. (These are also known as PLT1, PLT2, PLT3, PLT5, PLT7, and expressed by genes of the same names.)이는 2019년을 기점으로 뿌리조직의 플루리포텐시(plurlipotency)에 대한 향후 연구가 개방될 것으로 기대된다.[35]null

다중 효력

추가 정보: 유전체 세포
조혈모세포는 다발성의 한 예다.골수 세포나 림프 세포로 분화하면 효력이 상실되고 혈통의 모든 세포를 발생시키는 능력으로 과두 세포가 된다.

다중성은 생식기 세포가 분리된 세포 유형으로 분화할 수 있는 유전자 활성화 잠재력을 가지고 있을 때를 말한다.예를 들어, 다발성 혈액 줄기세포와 이 세포형은 림프구, 단세포, 중성미자 등과 같은 여러 종류의 혈액 세포로 분화할 수 있지만, HSC가 뇌세포, 골세포 또는 다른 비혈구 세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있는지는 여전히 모호하다.[citation needed]null

다발성 세포와 관련된 연구는 다발성 세포가 관련이 없는 세포 유형으로 전환될 수 있다는 것을 시사한다.또 다른 경우에는 인간의 탯줄혈액줄기세포가 인간의 뉴런으로 전환되었다.[36]다발성 세포를 전능 세포로 전환하는 연구도 있다.[37]null

다발성 세포는 많은 세포에서 발견되지만 모든 인간 세포 타입은 아니다.3번째 [38]어금니에서 발견된 [39]제대혈,[40] 지방조직, 심장세포, 골수, 중피줄기세포(MSC)에서 다발성세포가 발견됐다.[41]null

MSCs는 성인 치과 석회화 이전에 8-10세의 어금니로부터 줄기 세포의 중요한 원천이 될 수 있다.MSC는 골세포, 연골세포, 지방세포로 분화할 수 있다.[42]null

과점

생물학에서 과점이란 몇 가지 세포 유형으로 분화하는 조상 세포의 능력이다.그것은 어느 정도의 효력이다.과두 줄기세포의 예로는 림프나 골수 줄기세포가 있다.[2]구체적으로 림프구 세포는 B, T 세포와 같은 다양한 혈구를 발생시킬 수 있지만, 적혈구처럼 다른 혈액형은 아니다.[43]생식기 세포의 예로는 내피 세포와 매끄러운 근육 세포가 될 수 있는 능력을 가진 혈관 줄기 세포가 있다.null

유니포텐시

추가 정보:전구세포

세포생물학에서 전지전능 세포란 하나의 줄기세포가 하나의 세포 유형으로만 분화할 수 있는 능력을 가지고 있다는 개념이다.현재 진정한 전지전능하지 않은 줄기세포가 존재하는지 여부는 불분명하다.간세포(간 대부분을 구성하는 것)나 담관(담관)의 자궁세포(Epitely cells)로 분화하는 간세포는 두발성이다.[44]전지전능 세포와 밀접한 동의어는 전구세포다.null

참고 항목

참조

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