TÍNH TIỀM NĂNG: LỊCH SỬ, ĐẶC ĐIỂM VÀ TẦM QUAN TRỌNG - SINH HỌC - 2025

Năng lực hay toàn năng là khả năng, khả năng và tiềm năng sở hữu của mỗi tế bào phôi để tạo ra tổng số tế bào của một cá nhân. Thuật ngữ này bắt nguồn từ từ totipotentia trong tiếng Latinh, có nghĩa là khả năng cho tất cả mọi thứ và / hoặc khả năng trở thành hoặc phát sinh ra một sinh vật hoàn chỉnh.

Tế bào tiềm năng được xác định hoặc nghiên cứu tốt nhất là hợp tử và bào tử. Một số tác giả sử dụng thuật ngữ tế bào gốc và tế bào toàn năng như một từ đồng nghĩa, tuy nhiên không có sự đồng thuận về vấn đề này.

Tế bào tiềm năng. Lấy và chỉnh sửa từ: Jucomo.

Tế bào gốc, theo một số tác giả, là những nhóm tế bào chưa biệt hóa có thể trở thành những nhóm hoặc loại tế bào chuyên biệt khác nhau. Chúng có thể là đơn năng, đa năng và cũng có thể toàn năng. Chỉ những người sau mới có khả năng tạo ra một cá thể hoàn chỉnh.

Lịch sử

Cha đẻ của tiềm năng là nhà sinh học và triết học người Đức Hans Adolf Eduard Driesch. Nhà khoa học này đã cách mạng hóa sự hiểu biết về phôi thai học nhờ vào các thí nghiệm của mình với nhím biển.

Năm 1891, Driesch đã tiến hành các thí nghiệm với phôi hai tế bào (hai tế bào) của nhím biển Echinus microtuberculatus (ngày nay được gọi là Psammechinus microtuberculatus) thách thức các giả thuyết được chấp nhận vào thời đó về sự phát triển của phôi.

Kết quả của họ cho thấy rằng các tế bào của phôi ban đầu (hợp tử) khi chúng được tách ra, bằng cơ học hoặc tự nhiên, có thể tiếp tục phát triển cho đến khi hình thành ấu trùng bình thường, kết luận rằng các tế bào này là toàn năng trong giai đoạn phát triển ban đầu của chúng.

Điều này trái ngược với kết quả của Wilhelm Roux (người tiên phong trong lĩnh vực phôi học thực nghiệm), người đã làm việc với trứng ếch hai tế bào. Roux nhận thấy rằng việc giết chết một trong hai tế bào đã phát triển phôi dị dạng, kết luận rằng các tế bào phôi có điểm đến được xác định trước.

Sau đó vào năm 1910, nhà hóa học, động vật học và sinh lý học người Mỹ Jesse Francis McClendon đã xác minh rằng kết quả của Driesch có thể được nhân rộng ở ếch, gà, nhím khác và thậm chí cả động vật có vú.

nét đặc trưng

Tính tiềm năng được đặc trưng bởi tiềm năng của một số tế bào để tạo ra một cá thể hoàn chỉnh. Chúng có khả năng trở thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể và cả trong các mô ngoài phôi khác.

Tế bào toàn năng được hình thành ở sinh vật theo hình thức sinh sản hữu tính và vô tính, chúng là hợp tử hoặc bào tử. Chúng có thể là hợp tử trong hạt của một phanerogam (thực vật), trong trứng của bất kỳ động vật nào, hoặc trong tử cung của động vật có vú (chẳng hạn như người, voi hoặc chuột).

Tiềm năng này trong hầu hết các trường hợp có tuổi thọ ngắn trong quá trình phát triển. Trong cơ thể con người, chúng có một thời gian giới hạn, khoảng 4 ngày sau khi thụ tinh. Ở các sinh vật khác như thực vật, bọt biển, giun xoắn, sao biển và chuột, chúng có thời gian tồn tại khác nhau.

Tính tiềm năng trong các nhóm sinh vật khác nhau

Ở thực vật và nấm sinh sản bằng bào tử, người ta cho rằng những tế bào không cần thụ tinh này thuộc loại toàn năng, vì hợp tử của những sinh vật này có khả năng tạo ra tất cả các loại tế bào cần thiết để phát triển thành cá thể hoàn chỉnh.

Nhiều nghiên cứu về sự phát triển, tăng trưởng và nuôi cấy mô ở thực vật đã nhiều lần chỉ ra rằng nhiều tế bào thực vật là toàn năng. Một ví dụ về điều này là việc nuôi cấy các mô nhỏ hoặc vết cắt thân mà khi được đặt trong môi trường tăng trưởng, có khả năng tạo ra hoặc tái sinh một cá thể hoàn toàn mới.

Động vật không xương sống

Như đã được đề cập trước đây, nghiên cứu đầu tiên chứng minh sự tồn tại của tế bào phôi toàn năng đã được thực hiện với nhím biển (echinoderms). Kể từ đó, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để tái tạo thí nghiệm của Driesch và tất cả chúng đều cho kết quả như nhau (sự tồn tại của thế năng).

Một trường hợp khác ở động vật da gai, nhưng lần này là với sao biển và sao biển, là khả năng của một số loài trong số này có thể tái tạo một sinh vật hoàn chỉnh từ một phần hoặc một phần của cánh tay (không có phần đĩa trung tâm). Khả năng tái tạo này là do sự hiện diện của các tế bào gốc toàn năng trưởng thành.

Sao biển Linckia guilddingi, sinh vật được tái sinh từ một nhánh của các sinh vật khác. Lấy và chỉnh sửa từ: Emőke Dénes.

Các nghiên cứu về mô xốp (bọt biển) cho thấy rằng những sinh vật nguyên thủy này có số lượng lớn tế bào toàn năng. Điều này cho phép họ sản xuất hoặc có được bất kỳ loại tế bào nào họ cần và đôi khi cũng có thể tái tạo một sinh vật hoàn chỉnh từ một phần cơ thể nhỏ.

Động vật có xương sống

Ở động vật có xương sống, các nghiên cứu về tiềm năng được mô tả trong quá trình phát triển phôi thai; nghĩa là, các tế bào phôi của động vật có xương sống như cá, bò sát, chim và động vật có vú có hành vi toàn năng tương tự như của nhím Driesch.

Bất kể hình thức sinh sản nào (thụ tinh chéo, tự thụ tinh và cả phát sinh đơn bào), các tế bào hiện diện giữa hợp tử và phôi dâu (phân đoạn đầu tiên của hợp tử) đều có khả năng tạo ra tất cả các loại tế bào và tổ chức chúng thành một bauplan mạch lạc (một sinh vật hoàn chỉnh ).

Các loại tế bào theo công suất toàn năng của chúng

Một bộ phận tốt của cộng đồng khoa học phân loại các tế bào toàn năng theo nguồn gốc và khả năng tiềm tàng của chúng. Theo nguồn gốc của chúng, chúng được phân loại thành phôi thai, bào thai và trưởng thành, trong khi theo tiềm năng chúng được phân thành các nhóm sau.

Toàn năng

Những thứ làm phát sinh một cá nhân hoàn chỉnh.

Toàn năng

Chúng có thể hình thành các tế bào sẽ sinh ra bất kỳ dòng dõi phôi nào, nhưng chúng không tạo ra một sinh vật hoàn chỉnh.

Đa năng

Những tế bào chỉ có thể làm phát sinh các tế bào cùng dòng hoặc lớp phôi.

Toàn năng

Tế bào chuyên biệt có khả năng biệt hóa thành một loại tế bào duy nhất.

Tầm quan trọng

Các nghiên cứu về tế bào toàn năng (theo nghĩa rộng của việc phân loại theo tiềm năng của chúng) cho phép chúng ta xem chúng như một phương pháp chữa được nhiều bệnh, tái tạo mô, liệu pháp tế bào và thậm chí là nguồn tiềm năng để nhân bản thực vật, động vật và chính con người. vốn là chủ đề của nhiều cuộc tranh luận về đạo đức.

Các nghiên cứu về các bệnh bẩm sinh và ung thư được tiếp cận bởi các nhà khoa học chuyên gia về tế bào toàn năng, do sự phát triển và nhân lên của tế bào có trong một số bệnh này.

Các phân tích và nghiên cứu về các lần phân chia hợp tử đầu tiên (của các tế bào toàn năng) đã cung cấp nhiều hiểu biết sâu sắc về sự hoạt hóa và bất hoạt của các gen cũng như về sự tham gia của các protein giúp quá trình này có thể thực hiện được.

Các tiến bộ khoa học khác liên quan đến các nghiên cứu về sự phân chia phôi hoặc hợp tử đầu tiên là dị tật và / hoặc dị tật bẩm sinh do sự phân chia và biệt hóa tế bào ban đầu bất thường.

Người giới thiệu

1. Tế bào mẹ. Tính tiềm năng. Được khôi phục từ biologia.edu.ar.
2. ML Condic (2014). Totipotency: Nó là gì và nó không phải là gì. Tế bào gốc và sự phát triển.
3. Hiệu lực của tế bào. Khôi phục từ en.wikipedia.org.
4. Y. Cortés Rivera. RI Hernández, P. San Martín del Angel, E. Zarza Meza, R. Cuervo
5. González (2016). Tiềm năng tái sinh của sao biển Linckia guilddinguii. Thủy sinh học.
6. M. Kearl (2012). Hiệu lực của hai tế bào phân cắt đầu tiên trong quá trình phát triển da gai. Sản xuất thử nghiệm các thành tạo từng phần và kép »(1891-1892), bởi Hans Driesch. Bách khoa toàn thư dự án phôi. Được phục hồi từ phôi thai.asu.edu.
7. Các loại tế bào gốc. Hiệp hội Tế bào gốc Mỹ Latinh. Phục hồi từ solcema.com.
8. JFMcClendon (1910). Sự phát triển của các hạt nổ biệt lập của trứng ếch. » Tạp chí Giải phẫu Hoa Kỳ.