Odkiaľ vie bunka pečene, že sa má stať bunkou pečene?

Ako je možné, že ak všetky bunky nášho tela obsahujú tú istú genetickú informáciu, môžu vyzerať diametrálne odlišne a plniť rôzne funkcie? Prečo sú bunky zdieľajúce tú istú DNA ako napr. neuróny, červené krvinky, bunky črevného tkaniva, pečene, či kože úplne odlišné? Odpovede na tieto otázky sa opäť ukrývajú v našej DNA, presnejšie v regulácii jej expresie.

Odkiaľ vie bunka pečene, že sa má stať bunkou pečene?

Mgr. Andrea Holičková

Facebook
Facebook
LINKEDIN
Instagram

Ako je možné, že ak všetky bunky nášho tela obsahujú tú istú genetickú informáciu, môžu vyzerať diametrálne odlišne a plniť rôzne funkcie? Prečo sú bunky zdieľajúce tú istú DNA ako napr. neuróny, červené krvinky, bunky črevného tkaniva, pečene, či kože úplne odlišné? Odpovede na tieto otázky sa opäť ukrývajú v našej DNA, presnejšie v regulácii jej expresie.

Gén by sa dal zjednodušene charakterizovať ako časť sekvencie molekuly DNA.

Proces, ktorým vznikajú rôzne typy buniek sa nazýva bunková diferenciácia. Aby sme si vedeli predstaviť, ako tento proces prebieha, je potrebné vysvetliť si, čo je to gén. DNA sa skladá z podjednotiek, ktoré sa volajú nukleotidy. Tieto podjednotky vytvárajú dlhú sekvenciu DNA. Sekvencia DNA však neprechádza procesom expresie (udalosti vedúce od replikácie DNA, cez transkripciu, až k jej prekladu do proteínu) celá naraz. DNA sa skladá z mnohých oblastí, ktoré majú odlišné funkcie. Azda najzásadnejšími oblasťami, ktoré sa v nej nachádzajú sú práve gény. Naša genetická informácia síce zďaleka nepozostáva len z génov, ale práve tie sú kľúčové pre fungovanie nášho tela a pre vytváranie tak širokého spektra rôznych typov buniek. Gén by sa dal zjednodušene charakterizovať ako časť sekvencie molekuly DNA, ktorá pozostáva z rôznych oblastí. Niektoré oblasti zodpovedajú za jeho aktiváciu, niektoré za samotné kódovanie informácie, ktorá má byť preložená do zodpovedajúceho proteínu, a niektoré za včasné ukončenie prekladu tejto informácie.

Napriek tomu, že všetky bunky nášho tela zdieľajú tú istú DNA, nie všetky bunky majú tiež zapnuté tie isté gény.

Ľudská bunka obsahuje približne 20 000 génov, ktoré kódujú príslušné proteíny. Regulácia génovej expresie je veľmi dôležitá na to, aby sa docielilo, že bude každá bunka v tele plniť svoju úlohu. Totiž, napriek tomu, že všetky bunky nášho tela zdieľajú tú istú DNA, nie všetky bunky majú tiež zapnuté tie isté gény. Naše gény ovplyvňujú mnohé molekuly, ktoré vedia usmerniť ich aktivitu k tomu, či sa daný gén bude, alebo nebude exprimovať.
Udalosti, od oplodnenia vajíčka spermiou vedú k masívnemu deleniu buniek, kedy sa v rôznych populáciách týchto buniek aktivujú a reprimujú (teda zapínajú a vypínajú) rôzne súbory génov. Tieto zložité procesy vedú k vzniku buniek so špecializovanými funkciami. Čiže, princíp rozdielnych funkcií našich buniek tkvie v tom, že dané bunky majú určité gény zapnuté a určité vypnuté.
Takýmto spôsobom vedia tiež rôzne bunky odpovedať na rozmanité stimuly špecifickým spôsobom, teda expresiou rôznych proteínov.
Varianty jednotlivých génov a teda poradie "písmeniek" sa odlišujú od človeka k človeku. Každý sme jedinečná osobnosť s vlastnou genetickou informáciou. Analýza DNA nám poskytuje pohľad na jednotlivé gény a ich funkcie.

Zoznámte sa so svojimi génmi spolu s nami.

Zdroje
https://ghr.nlm.nih.gov/primer/basics/dna
http://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-2-molecular-biology/27-dna-replication-transcri/central-dogma.html
https://biologywise.com/cell-differentiation

Podobné články

Čo sa deje s mojou vzorkou v laboratóriu?

Po naplnení skúmavky vzorkou slín nie je predmetom skúmania tekutina ako taká, ale bunky sliznice z epitelu ...
Čítať Viac >

Zdravie, to najcennejšie, čo máme

Zdravie patrí medzi to najcennejšie, čo máme. Ako si udržať zdravie čo najdlhšie je téma, ...
Čítať Viac >
Fotka Doc.MUDr.Štefan Korec, Csc.

Slovák, ktorý založil onkologické centrum v USA: Budúcnosť medicíny je v genetike

Doc.MUDr.Štefan Korec, Csc. patrí medzi významných onkológov nielen na Slovensku, ale aj vo svete. V ...
Čítať Viac >

DNA, chýbajúca časť hádanky na ceste k našim cieľom

Genetické testovanie začína postupne prenikať do našich životov. Analýza DNA odhaľuje genetické tajomstvá, rozdielnosť medzi ...
Čítať Viac >